国内外桥梁设计理念差异性对比.pdf

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1、２０１５年第２０期（总第１７３期）江西建材交通工程国内外桥梁设计理念差异性对比■肖伟■中铁大桥局海外分公司，湖北武汉４３００５０摘要：通过对比坦桑尼亚基甘博尼斜拉桥与国内桥梁的设计理念，对国外桥梁桩端抗力：ｑｐ＝ＮｃＳｕ≤４０，其中Ｎｃ＝６［１＋０２（Ｚ／Ｄ）］≤９部分设计思路如桩基、承台、支座、预应力、斜拉索等进行介绍，可供国内Ｄ—桩直径（ｍｍ）；Ｚ—桩入土深度（ｍｍ）；Ｓｕ—土的不排水抗剪强桥梁设计及施工人员参考借鉴。度（ＭＰａ）关键词：国外设计理念ＡＡＳＨＴＯ桥梁对比对于非粘性土层：桩侧抗力：ｑｓ＝βσ′ｖ≤０１９当０２５

2、≤β≤１２时；随着国家“走出去”及“一带一路”战略的实施，越来越多的中国企其中当Ｎ６０≥１５时，β＝１５－（７７×１０－３√ｚ），业开始走出国门在境外承揽大型工程的勘察、设计及施工。面对完全当Ｎ６０＜１５时，β＝（Ｎ６０／１５）×（１５－７７×１０－３√ｚ）陌生的环境，最初总会存在语言、设计理念、施工规范等方方面面的差σ′ｖ－－－土层竖向有效应力（ＭＰａ）；β－－－荷载传递系数；ｚ－异。本文通过对比坦桑尼亚基甘博尼斜拉桥在设计理念上与国内常规－－入土深度（ｍｍ）；Ｎ６０－－－ＳＰＴ平均锤击数（仅进行锤击效率修桥梁之间的差异，试

3、图将国外部分桥梁设计思路进行介绍，一方面可用正）于国内桥梁设计人员参考借鉴，其次可供国外桥梁项目施工人员加深桩端抗力：当Ｎ６０≤５０时，ｑｐ＝１２×００５７Ｎ６０≤３０ＭＰａ对国外桥梁设计的理解，从而更好的促进现场施工。式中ｑｐ的值应不大于３０ＭＰａ，除非有荷载试验数据能够验证。１项目简介当Ｎ６０＞５０时，ｑｐ＝０５９［Ｎ６０（ｐａ／σ′ｖ）］０８×σ′ｖ，式中Ｎ６０最大坦桑尼亚基甘博尼斜拉桥位于首都达累斯萨拉姆市的Ｋｕｒａｓｉｎｉ海值取１００．湾。项目是完全采用国际招投标方式进行管理的海外项目。业主为坦（２）中国规范ＪＴＧ

4、－Ｄ６３－２００７５３章中对钻孔灌注桩承载力容许值计桑尼亚社保基金及国家工程部，设计及咨询方为埃及ＡＣＥ公司，设计［２］算如下：规范为美国ＡＡＳＨＴＯＬＲＦＤ桥梁设计规范，该规范也是目前国外运用ｎ１范围最广的桥梁设计规范。该项目设计仅为概念设计，具体细化设计［Ｒａ］＝２ｕｉ＝１ｑｉｋｌｉ＋Ａｐｑｒ，ｑｒ＝ｍ０λ［［ｆａ０］＋ｋ２γ２（ｈ－３）］及施工图设计由承包商负责。式中［Ｒａ］—单桩轴向受压力承载值（ＫＮ）；ｕ—桩身周长（ｍ）；该桥主桥为五跨双塔单索面钢斜拉桥，主桥长４００ｍ，梁跨布置形Ａｐ—桩端截面面积（ｍ２）；ｎ—土的层数；

5、ｌｉ—承台底面或局部冲刷线以式为（４０＋６０＋２００＋６０＋４０）ｍ；主梁采用单箱三室预应力混凝土梁，下各土层的厚度；ｑｉｋ—与ｌｉ对应的各土层与桩侧的摩擦力标准值梁面宽３２ｍ，塔梁固结、墩梁分离结构，梁面以上主塔高５５米。主桥的（ＫＰａ）；ｑｒ—桩端处土的承载力容许值（ＫＰａ）；［ｆａ０］—桩端处土的承载两侧分别采用４×４０ｍ及３×４０ｍ双幅等高单箱双室预应力混凝土连力基本容许值（ＫＰａ）；ｈ—桩端的埋置深度（ｍ）；ｋ２—容许承载力随深续箱梁连接，单幅梁顶面宽１４８ｍ，两幅净距２４ｍ，桥梁全长６８０ｍ。桥度的修正系数；γ２—桩端以

6、上各土层的加权平均重度（ＫＮ／ｍ３）；λ—修梁基础均采用钻孔灌注桩，全桥布置图如图１所示，正系数；ｍ０—清底系数；两种规范计算原理类似，但是通过两种规范计算的对比，根据ＡＡＳＨＴＯ规范计算出的桩底抗力显著偏高。对于本项目桩径１５ｍ、桩长４５ｍ、桩底位于细砂层的钻孔桩，根据ＡＡＳＨＴＯ规范计算出的桩底抗力达到了２９９７ＫＮ，达到了桩基总抗力的３５％左右。２．２系梁式空心承台的设计主桥边跨辅助墩承台采用系梁式空心承台设计，结构较为新颖，相较于国内常规设计的实体承台，该空心承台的设计较为轻巧，有效减少图１基甘博尼桥（４０＋６０＋２００＋６０

7、＋４０）ｍ斜拉桥主桥立面布置图了涨落潮水对承台的上浮力，同时大量节约了承台混凝土用量从而减２与国内桥梁设计理念差异性对比轻了结构自重，值得国内同类型桥梁设计借鉴。此类设计也见于国外２．１基于ＡＡＳＨＴＯＬＲＦＤ桥梁设计规范的桩基承载力设计其他桥梁设计如孟加拉卡纳夫里三桥（３ｒｄＫａｒｎａｐｈｕｌｉＢｒｉｄｇｅ）主墩同样桩基最终桩长确定之前，由承包商根据标准贯入法（ＳＰＴ）完成地采用空心式承台。勘后，根据地勘资料进行桩长设计并报咨询审批。桩基承载力按照ＡＡＳＨＴＯＬＲＦＤＢＲＩＤＧＥＤＥＳＩＧＮＳＰＥＣＩＦＩＣＡＴＩＯＮＳ第１０８章（钻

8、孔桩）［１］进行设计。（１）ＡＡＳＨＴＯＬＲＦＤ桥梁设计规范对钻孔灌注桩承载力计算方法如下：ＲＲ＝ψＲｎ＝ψｑｐＲｐ＋ψｑｓＲｓ，其中ＲＰ＝ｑｐＡｐ，Ｒｓ＝ｑｓＡｓＲｐ－－－桩端名义抗力（Ｎ）；Ｒｓ－－－桩