符文俊,付詩喻
(貴州省公路勘察設(shè)計院有限公司,貴州 貴陽 550003)
危橋改建之我見
符文俊,付詩喻
(貴州省公路勘察設(shè)計院有限公司,貴州 貴陽 550003)
針對危橋的改建工程,結(jié)合木城大橋?qū)嶋H情況,首先通過對比分析明確橋位的選擇要點,并在此基礎(chǔ)上對危橋改建橋型選擇涉及到的上部結(jié)構(gòu)、上部結(jié)構(gòu)跨徑、下部結(jié)構(gòu)、橋臺與基礎(chǔ)的選擇進行分析,旨在為危橋改建工作的順利開展提供可靠的理論依據(jù)。
危橋改建;橋位選擇;橋型選擇
木城大橋位于關(guān)嶺縣斷橋鎮(zhèn)木城村,橫跨木城河,是X476縣道上連接斷橋與八德之間一座重要橋梁,原木城橋修建于1982年,主橋跨徑為2~45 m鋼筋混凝土雙曲拱橋,斷橋岸接1~13 m石拱橋、八德岸接40 m左右引道,橋梁+引道全長139 m;橋面寬度為:凈7 m(行車道)+2×0.25 m(欄桿),橋梁全寬7.5 m。木城橋在平常養(yǎng)護中,大橋存在拱圈裂縫、前墻裂縫、橋面沉陷現(xiàn)象。2015年12月經(jīng)委托山東華鑒工程檢測有限公司檢測鑒定為四類橋梁(檢測報告編號:QL-15-12-25-01),存在安全隱患,不能通過重型車輛。
2.1 上部結(jié)構(gòu)
根據(jù)工程經(jīng)驗,結(jié)合施工圖設(shè)計,對箱梁與T梁實施經(jīng)濟性對比,二者的標(biāo)準(zhǔn)跨徑完全相同。通過對比得出,跨徑為20~40 m時,與箱梁比,T梁具備吊裝重量相對較小的優(yōu)勢,但T梁經(jīng)濟性略差,此外由于國內(nèi)當(dāng)前的吊裝設(shè)施水平已得到有效提升,T梁對應(yīng)的吊裝技術(shù)已非常成熟,并且在工期、景觀性上明顯由于箱梁,因此在符合地形要素需求的基礎(chǔ)上,應(yīng)優(yōu)先選擇預(yù)制T梁。
2.2 上部結(jié)構(gòu)跨徑
對于橋梁跨徑組成而言,其和很多因素存在關(guān)聯(lián),在這些關(guān)聯(lián)因素中,經(jīng)濟性是最為重要的一個,是對改建方案科學(xué)性實施評價的關(guān)鍵指標(biāo)。這里的經(jīng)濟性主要是指使橋梁的上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)三大方面造價降至最低。
通過對比可知,若平均墩高保持在12 m左右,則在相比之下,30 m跨徑造價較高,約為0.3%~0.7%。從經(jīng)濟性角度講,25 m跨徑好于30 m跨徑,但在實際情況中還要根據(jù)橋梁的具體定位進行確定。比如和25 m跨徑相比,30 m跨徑能有效減少墩柱的數(shù)量,這對保證景觀性是十分必要的。
2.3 下部結(jié)構(gòu)
(1)基本要求
下部結(jié)構(gòu)的選擇需要將實際情況與是否存在景觀性需求為基礎(chǔ),在原則上要盡量減少不同的結(jié)構(gòu)類型,以便于施工。對于下部結(jié)構(gòu)而言,通常需要考慮地形地質(zhì)、所用上部結(jié)構(gòu)、墩臺實際高度等,保證安全性與可靠性。
(2)橋墩設(shè)計
①在城鎮(zhèn)化水平相對較高的路段,由于其存在很高的景觀性要求,所以應(yīng)優(yōu)先選擇外擴式橋墩,即為矩形方柱,蓋梁選用常規(guī)的鋼筋混凝土。
②在一般路段,由于其對景觀性沒有太高要求,所以應(yīng)優(yōu)先選擇雙柱式橋墩,即為圓柱,蓋梁選用常規(guī)的鋼筋混凝土。
③柱式墩樁柱結(jié)合部位設(shè)置樁間系梁,水中的系梁底面可以設(shè)置在常水位;岸上的系梁頂端應(yīng)設(shè)置在水面下方約20~50 cm處,以便于后續(xù)施工。
2.4 橋臺設(shè)計
(1)橋臺的高度應(yīng)嚴(yán)格控制在8 m以內(nèi),如果實際的填土高度超過8 m,則理論上需要增建橋梁,然而在可以確保橋臺自身穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上,可以適度提升橋臺上的高度,或?qū)蛄洪L度進行縮短。
(2)橋臺的設(shè)計需要充分考慮地形地質(zhì),可供選擇的橋臺類型主要有三種,分別為樁柱式、肋式與座板式,具體的選擇標(biāo)準(zhǔn)為:橋臺的高度在4.5 m內(nèi)的(含4.5 m),應(yīng)優(yōu)先選擇柱式橋臺;橋臺的高度在4.5 m以上的,應(yīng)優(yōu)先選擇肋式橋臺或者是座板式橋臺;對于處在軟基路段上的橋臺,應(yīng)優(yōu)先選擇座板式橋臺。
(3)由于在U型臺和L型臺上存在很大的圬工體積,并且還伴有開裂、沉降等問題,因此通常不予采用。
2.5 橋梁特殊地質(zhì)下的基礎(chǔ)設(shè)計
(1)軟基
軟基是一種十分常見的特殊地質(zhì),會對橋梁穩(wěn)定性造成嚴(yán)重影響,如果不進行針對性處理將有可能引發(fā)沉降與塌陷。因此在軟基情況下對橋梁基礎(chǔ)進行設(shè)計時應(yīng)注意以下要點:①橋梁樁基礎(chǔ)必須完全穿過軟土層,避免軟土層帶來的實際影響;②在淤泥層或可能產(chǎn)生流砂現(xiàn)象的土層中采用鉆孔樁時應(yīng)先進行試樁,再根據(jù)試樁結(jié)果判斷鉆孔樁可行性。
(2)砂土液化地基
①在施工條件允許的情況下,應(yīng)優(yōu)先使用鋼混灌注樁,以大幅提升基礎(chǔ)強度;②在其他條件確定的前提下,應(yīng)優(yōu)先使用長樁;③在相同的結(jié)構(gòu)單元當(dāng)中,樁種類需完全一致,不能混用端承樁和摩擦樁;不能混用擴底樁和不擴底樁;也不能混用預(yù)制樁和灌注樁。④在相同的結(jié)構(gòu)單元當(dāng)中,如果樁長存在一定差別,則樁端需要固定在相同土層或者是抗震能力相同的土層上。
(1)危橋改建是交通事業(yè)發(fā)展的重要課題之一,對保障交通安全,提升通行效率等有重要作用和意義。
(2)危橋改建過程中,首先應(yīng)注重橋位的選擇,將不影響周邊環(huán)境與銜接舊路為基本原則,保證橋位設(shè)計方案合理性。
(3)除橋位選擇外,還需注重橋型的正確選取,包括上部結(jié)構(gòu)、上部結(jié)構(gòu)跨徑、下部結(jié)構(gòu)、橋臺與基礎(chǔ)。
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2016-12-12
符文俊(1986-),男,貴州貴陽人,中級,研究方向:橋梁與結(jié)構(gòu)工程。
U442
:C
:1008-3383(2017)07-0099-02