海河特大桥主桥桩基设计及施工

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1、第23卷第6期天津建设科技市政公用建设2013年12月TianjinConstructionScienceandTechnologyMunicipalandPublicConstruction海河特大桥主桥桩基设计及施工口文／何玉宝皇甫海军陆华臻张一卓摘要：唐津高速海河特大桥工程是一座100m+160m+100111的变截面预应力混凝土连续梁桥，桥梁横向布置为双幅桥，单幅桥宽13．251TI，为挂篮悬臂浇筑施工，下部结构采用群桩基础。文章文对海河特大桥桥梁基础设计进行了介绍并对基础施工的主要关键点予以了叙述。关键词：特大桥；桩

2、基；挂篮；悬臂1工程概况续表1唐津高速公路天津段全长约126km，由于断面窄，成因年代岩性分层岩性{g交通量大，货车、重车多，路况差，通行能力趋于饱和状⑥粉土11O37态，不能满足交通运输的需求，因此对唐津高速进行拓2⑥粉质粘土1OO34Q4Il1．⑥粘土9039宽改建。⑥粉质粘土1OO39唐津高速K1067+500处为一座斜拉桥，采取分离Q1⑦粘土12O484hl断面加宽的方式，新建一座海河特大桥。主桥为100Q1a1⑧粉质粘土13O48m+160m+100Ill变截面预应力混凝土连续梁。上部结构⑨粉土14052采用挂篮悬臂

3、浇筑施工直腹板单箱单室截面。主跨支Q3al⑨。粉细砂15O51点处梁高9．5m，跨中梁高3．5Ill，主桥中墩基础采用桩Qd⑩粉砂17O523mc径1．8In的钻孔灌注桩，承台下布置6排桩共24根，∞粉质粘土16056桩长为8811；主桥边墩基础采用桩径西1．5m的钻孔灌c@粉土18O61Q掏l13粉质粘土17O57注桩，承台下布置2排桩共8根，桩长为66m，见图l细砂19O57和图2。Qb粉细砂200593nl⑩一240懒装置瞧桥构48O氍§稀fIf一P；19KI’l··‘3基础选择l既再拉高速河特大桥桥设讦中⋯⋯～·基础的

4、选择需考虑多方面因素，包括地质条件、工～⋯，一一．．⋯⋯VIM—II1三塑俐T。叫爿日投．／_程特性、施工技术力量、施工设备、材料供应情况、经济Il$辩±。1，!、!}!分析。针对本桥竖向力大的受力特点，桩基础和沉井基础均为受力合理，比较成熟的基础。20世纪90年代初期，沉井以基础刚度大，施工机械简单、辅助设施少，承载力强的特点，在一些大型的工程上得到应用并积累了一定经验。但该桥址区域范围内无良好的沉井基础持力层，故不适宜采用沉井基础。近年来，钢管桩基础以抗弯能力强、单桩承载力高2地质情况的特点越来越引起国内工程界重视。东海大

5、桥采用了勘察钻孔最大深度为100m，按照年代成因分为10钢管桩基础，杭州湾大桥采用了直径1．5in的钢管桩群个地质层(不包括海河底部淤积的淤泥)，按岩土类别桩基础，但钢管桩基础工程造价高，是钻孔灌注桩基础及工程性质进一步划分为若干亚层，具体见表1。的2～3倍价格且具有一定的局限性。故钢管桩基础同表1各层土体指标kPa样不适用于本工程。}Q3a1l④l粉质粘土I95j41I当前，大直径钻孔桩是国内外大跨径桥梁结构普57市政公用建设天津建设科技!!!!!!遍采用的一种基础形式，得到广泛应用和发展，设计、施工工艺均已较成熟。其单桩承

6、载力大，抵抗水平载荷能力强，基础平面尺寸较小，有效承载能力高是钻孔桩／＼的优点。钻孔桩的另一个突出特点是适应性强，可用于书各种复杂不良地质条件且桩长适应范围广，施工质量藿5、、，十、跨中心线较易控制。身中心线结合海河特大桥的地质土层特性和施工条件并调申研了当地邻近桥梁的基础结构，采用大直径钻孔摩擦＼妒／桩群桩基础。4基础设计单位：mm4．1墩柱图4基础平面主桥中墩均采用12．45m×5．0m实体墩，同时考虑主墩防撞等因素，将主墩标高在5．5m以下墩柱范围考虑运营阶段的设计。经计算，承载能力极限状态组合内外包80cm厚C80混凝

7、土并抹一定半径的圆弧，作为验算强度配筋为构造配筋，单侧配筋率0．2％；地震组合防流冰及防撞等构造措施，见图3。主桥边墩采用9．85验算强度配筋为单侧配筋率0．5％。mX3．6m实体墩。4．3．2承台承台采用“撑杆一系杆体系”计算，此外进行了承墩身中心线台斜截面的抗剪承载力计算和冲切承载力验算，承台4．0厚度及配筋均满足要求。4．3．3桩基墩身原尺寸界限桩基计算按照使用阶段和大悬臂施工阶段2种最赤努一1．5不利工况考虑。80．1：40Q1)使用阶段载荷包括：恒载、基础变位作用、汽车1111载荷、汽车制动力、风载荷、温度作用、船舶

8、撞击作用、承台。地震作用，见表2。L9dI4o46046046046fl6qI表2使用阶段载荷kN：I、II2680llI墩位恒载汽车活载基础变位温度载荷汽车制动力风载荷目目目目目目中墩917002229757275l9863378边墩1l10O928403333O257单位