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1、于高速鐵路鋼結構橋梁橋面結構,可根據具體情況按方案 方案 方案 方案 順序選用。(3)由于高速鐵路鋼結構橋梁在我國還沒有設計使用先例,建議進一步加強高速鐵路鋼結構橋梁橋面結構的沖擊系數、有碴道床橋面板上的荷載分布以及結構加工制造、結構疲勞特性等方面的系統研究;并結合具體的高速鐵路鋼結構橋梁橋面系結構的設計,對其結構形式及其構造尺寸進行優化。參考文獻:1 王承禮,徐名樞.鐵路橋梁M.北京:中國鐵道出版社,1997.2 中國土木工程學會箱形鋼梁焊接技術考察組.日本栓焊鋼橋設計與制造M.北京:中國鐵道出版社,1980.3 周勝利,林亞超.高速鐵路鋼桁梁橋橋面結構設計及減小噪音的結構措施J.國外橋梁,2、1996(3).4 彭月焱木.下弦桿和鋼橋面板結合的低高度橋面系鐵路桁梁橋J.國外橋梁,1995(2).5 齊金朋.32 m有碴正交異性鋼橋面系下承板梁試制J.鐵道標準設計,1994(1).6 劉春彥.有碴正交異性板鋼橋面系鐵路鋼橋的設計研究及優越性的探討J.鐵道標準設計,1989(1).收稿日期:20030102作者簡介:王合希(1973),男,工程師,1997年畢業于西南交通大學橋梁工程專業,工學學士。阿蓬江大橋水中墩基礎施工方案優化王合希(鐵道建筑研究設計院橋梁工程研究所 北京 102600)摘 要:介紹阿蓬江大橋水中墩基礎施工方案設計的選擇,從工程概況、問題提出、方案解決等方面進行分析3、,并提出優化方案。關鍵詞:鐵路橋;鋼圍堰;尖刃腳;低刃腳;支承樁 中圖分類號:U448121+5 文獻標識碼:B 文章編號:10042954(2003)120059031 工程概況阿蓬江大橋是渝懷鐵路為跨越阿蓬江而設。橋位處于中低山侵蝕地貌,地形較陡,局部形成陡坎。主跨為(40+64+40)m預應力混凝土連續梁,梁體為單箱單室箱梁,主墩為鋼筋混凝土空心墩,基礎為鉆孔樁,其中4號、5號墩基礎位于水中,為低樁承臺,每墩16根鉆孔樁,直徑115 m,承臺底高程41510 m(41410 m),常水位43010 m。河床覆蓋層為砂粘土(04 m)和卵石土(210 m)。3號、6號墩位于兩岸邊坡上(圖14、)。圖1 橋型布置示意(單位:cm)2 基礎施工方案的選定4(5)號墩基礎施工設計采用雙壁鋼圍堰法,設計尺寸為:內徑2110 m,外徑2310 m,高1710 m(1810 m)。將鋼圍堰的高度分為2節,鋼圍堰的平面沿徑向分成8片,內設隔倉板和豎向骨架。第1節在龍門浮吊上拼組焊成后下水,再在第1節上接高拼組第2節。鋼圍堰設計參數如圖2所示。95鐵道標準設計RAI LW AYST ANDARDDESIG N2003(12)橋梁 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.,Ltd.All rights reserved.圖2 鋼圍堰立面與橫截面布置示意5、(單位:mm)3 問題的提出設計鋼圍堰時,未對鋼圍堰的周邊河床進行實際勘測,而施工設計圖提供的河床面高差不大,有34m的砂粘土、卵石土覆蓋層,且留有足夠的封底混凝土厚度。考慮鋼圍堰加工及下沉的方便,鋼圍堰刃腳設計為平刃腳。待鋼圍堰第1節加工好后,對鋼圍堰周邊進行實測,發現河床面高差很大,河床基巖有一部分已侵占承臺位置(圖3)。為確保承臺位置和鋼圍堰封底厚度,只能采取對侵入鋼圍堰封底混凝土的基巖進行水下爆破方法。圖3 既有河床面布置示意(單位:m)水下爆破采用鉆孔法,控制爆破面高程為414150m,承臺底至河床面留有5169 m的封底混凝土厚度。但水下爆破后,經鉆機鉆孔布點測量,與要求的河床面高6、程出入較大,效果不理想。雖然侵入承臺部分的基巖面已爆破到設計高程,但爆破面相鄰點高差較大;另外,部分(約2/3鋼圍堰周長)還有015411 m的覆蓋層(圖4)。針對上述情況,施工過程中將有以下問題:(1)重慶至懷化方向基巖面相差419 m(爆破后),傾角為10,鋼圍堰若一部分落在基巖面上(約1/3),另一部分懸空,作為鉆孔平臺的基礎,應檢算其穩定性;(2)鋼圍堰內封底混凝土厚度達5 m之多,在其未初凝之前,處于流塑狀態,其沿基巖斜面(由于基巖面傾斜)的分力可達4 760 kN,將直接作用到鋼圍堰內壁上。鋼圍堰沿斜面將產生滑移。4 優化選擇施工方案411 先鉆孔成樁后灌筑鋼圍堰封底混凝土由于河床7、爆破面高差較大,而鋼圍堰已設計為平刃腳,若不改變原設計,可利用鋼圍堰自浮特性,讓其一部分落在基巖面上,另一部分懸空(圖5)。經穩定性檢算,鋼圍堰在外力(鉆機)作用下,其距支點最遠端豎向位移達0158 m(),鋼圍堰自身傾角114。因鉆孔樁的鋼護筒通過鋼護筒定位框架與鋼圍堰相連,鋼圍堰自身傾斜便引起鋼護筒傾斜,導致鉆孔樁不能保證堅直,故此方案不宜采用。412 鋼圍堰先封底后成樁鋼圍堰下部設計為高、低刃腳方案。基巖裸露處06鐵道標準設計RAI LW AYST ANDARDDESIG N2003(12)橋梁 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.,L8、td.All rights reserved.圖4 爆破后的河床面布置示意(單位:m)圖5 鋼圍堰穩定分析計算圖式(單位:mm)圖6 鋼圍堰高、低刃腳結構示意(單位:mm)采用尖刃腳,有淤泥層處為低刃腳,均加焊在原平刃腳下部,以適應不同河床面。尖刃腳高度為50 cm,由16 mm鋼板和10 mm加勁鋼板組焊而成,直接落在基巖面上,傳遞豎向荷載。低刃腳高度采用200 cm,由6 mm壁板和12512510豎向加勁角鋼組焊而成,直接插入淤泥層,既可作澆筑封底混凝土時的模板,又可作為鋼圍堰沿斜面下滑時接受外界土體提供的被動土壓力雙重作用。低刃腳范圍內豎向壓力由原平刃腳底部加焊支承樁(325)承擔,支9、承樁直接落在基巖面上,長度根據鉆孔測量確定(圖6)。鋼圍堰先封混凝土將會對圍堰內壁產生4 760 kN的下滑力,只由入淤泥部分的低刃腳承受外部的被動土壓力是不夠的,且被動土壓力不容易計算準確。應另外設計鋼圍堰的抗滑樁,將增加較大的施工經費,且在深水基巖中施工抗滑樁難度大,工期長。413 先鉆孔成樁后灌筑鋼圍堰封底混凝土為克服上述兩種方案的弊端,根據河床情況,在原設計鋼圍堰底部平刃腳下面增設尖、低刃腳,并加焊支承樁,下沉至基巖面以后,在鋼圍堰頂部搭設鉆孔平臺,先鉆孔成樁,作為錨固樁。將封底混凝土產生的下滑力傳遞給已成的鉆孔樁上。5 結語結合本橋的工程特點及實際情況,基礎施工提出了3種施工方案并加10、以比較,認為第3種方案是合理的。采用先鉆孔成樁,后灌筑鋼圍堰封底混凝土,不但解決了位于斜坡巖面上鋼圍堰的抗滑問題,而且由于鉆孔樁的護筒下端可保證與巖面接觸(可采用振動錘錘擊下沉),避免了先封底后鉆孔,護筒與巖面存在空隙時,造成坍孔問題,提高了鉆孔成樁速度和成樁質量。已成樁作為鋼圍堰的錨固樁,縮短了另外施工抗滑樁的時間,減少了額外的費用。參考文獻:1張增勤,辛實,陸立太.鐵路浮橋M.北 京:中 國 鐵 道 出 版 社,2001.16鐵道標準設計RAI LW AYST ANDARDDESIG N2003(12)橋梁 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.,Ltd.All rights reserved.