分二期修建橋梁的橋臺處理方法探討

任淑加

(黑龍江省公路勘察設(shè)計院，黑龍江 哈爾濱 150080)

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分二期修建橋梁的橋臺處理方法探討

任淑加

(黑龍江省公路勘察設(shè)計院，黑龍江 哈爾濱 150080)

對二期修建橋梁的橋臺處理方法進(jìn)行了探討。

二期修建；橋梁；橋臺；處理；方法

日常生活中無論我們走到哪里——城市、鄉(xiāng)村、跨江、過海、山川還是河流，無論我們是走路還是乘車，都離不開道路，有路的地方就會有橋梁。橋梁指的是為道路跨越天然或人工障礙物而修建的，使車輛行人等能順利通行的建筑物。 橋梁一般由上部構(gòu)造、下部結(jié)構(gòu)、支座和附屬構(gòu)造物組成。上部結(jié)構(gòu)又稱橋跨結(jié)構(gòu)，是跨越障礙的主要結(jié)構(gòu)。橋臺是位于橋梁兩端，支承橋梁上部結(jié)構(gòu)并和路堤相銜接的建筑物。其功能除傳遞橋梁上部結(jié)構(gòu)的荷載到基礎(chǔ)外。還具有抵擋臺后的填土壓力、穩(wěn)定橋頭路基、使橋頭線路和橋上線路可靠而平穩(wěn)地連接的作用。

橋墩位于兩橋臺之間，橋墩一般系指多跨橋梁中的中間支承結(jié)構(gòu)物。它除承受上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的豎向力、水平力和彎矩外，還承受風(fēng)力、流水壓力、及可能發(fā)生的地震作用、冰壓力、船只和漂流物的撞擊力。

橋梁墩臺不僅自身應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，而且對地基的承載能力、沉降量、地基與基礎(chǔ)之間的摩阻力等也都提出一定的要求，避免在上述荷載作用下產(chǎn)生危害橋梁整體結(jié)構(gòu)的水平位移、豎向位移和轉(zhuǎn)角位移。

通常情況下，橋梁施工都應(yīng)按照水文計算的橋梁長度一次性修建完成，但在特殊情況下，也會分期進(jìn)行修建。本文僅以某公路上的一座大橋為例來探討簡支轉(zhuǎn)連續(xù)箱梁橋分二期施工時，橋臺的處理方法。

對于過水橋梁來說，橋梁建設(shè)的第一步就是要對跨越區(qū)域進(jìn)行水文計算，通過計算來確定合適的橋梁長度。

原橋為一河兩橋，按主河、汊河橋橋前壅水高度大體一致的原則下，又參照舊橋長度，在滿足水利部門和防洪部門提出的對防洪堤壩的要求的情況下，通過反復(fù)試算，確定主河橋橋長為300 m，汊河橋橋長為180 m，才能夠滿足各部門的要求及水文計算的要求。

由于建設(shè)單位資金有限，無法一次性投資興建如此大規(guī)模的橋梁，擬分二期修建該主河橋(一期擬先修建主河槽部分的橋梁(120 m)，二期在橋梁兩側(cè)接長至水文計算長度300 m橋長)。這就產(chǎn)生了一個問題：橋臺如何處理才能既安全又合理？而且在二期接長時浪費最少，利用率最大？

首先我們就對橋臺的使用功能進(jìn)行了分析：一期情況下，此橋臺的功能是作為橋臺使用(其功能除傳遞橋梁上部結(jié)構(gòu)的荷載到基礎(chǔ)外。還具有抵擋臺后的填土壓力、穩(wěn)定橋頭路基、使橋頭線路和橋上線路可靠而平穩(wěn)地連接的作用)；而在二期時，此橋臺的功能產(chǎn)生了變化，它的功能應(yīng)該是作為橋墩來使用的(它除承受上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的豎向力、水平力和彎矩外，還承受風(fēng)力、流水壓力、及可能發(fā)生的地震作用、冰壓力、船只和漂流物的撞擊力等)。鑒于此，我們對橋臺進(jìn)行了三種計算：第一，橋臺作為橋臺使用時的受力情況分析計算(臺樁柱直徑按150、130考慮，臺柱高度必須控制在3 m以內(nèi)，而且必須采取框架結(jié)構(gòu)，計算樁長是21 m)；第二，橋臺作為橋墩使用時的受力情況分析計算(臺蓋梁尺寸按橋墩截面考慮-寬170 cm高150 cm，樁柱直徑按150、130考慮，計算樁長是27 m)；第三，橋臺在偏載(恒、活載)情況下的臺身穩(wěn)定性驗算。因考慮該橋二期擴(kuò)孔需要(橋臺當(dāng)做橋墩使用)，將橋臺蓋梁按橋墩蓋梁尺寸及抗彎抗裂配筋設(shè)計，橋臺采用柱式臺鉆孔樁基礎(chǔ)(樁柱直徑與橋墩相同)，以利于二期接長利用(樁、柱及蓋梁均可利用，只把耳墻及背墻拆掉即可)。

其次，由于橋梁長度縮短對河道過水面積產(chǎn)生壓縮，在一定程度上造成壅水高度上升，水流沖刷加大，從而產(chǎn)生橋面設(shè)計高程上升、一般沖刷和局部沖刷深度加大，進(jìn)而對墩、臺柱高度和樁長產(chǎn)生影響，對應(yīng)該建橋而改修路基所造成的沖刷必須進(jìn)行防護(hù)處理。

為了減少臺后土壓力對橋臺的受力影響，我們采取了三種橋臺結(jié)構(gòu)形式來分析判斷其優(yōu)缺點及合理性：

方案一：橋臺為單排高樁承臺結(jié)構(gòu)。在橋臺承臺上(臺后)做擋土板設(shè)計(一則起到平衡偏載的作用，二則起到擋土和美觀的作用)。且對臺后進(jìn)行換填貧混凝土(水泥摻量10%)或石灰土(石灰摻量為3%)處理，減少土壓力對橋臺的影響。

方案二：橋臺改為雙排樁單排柱(加寬承臺縱橋向?qū)挾?，承臺下設(shè)雙排樁基礎(chǔ))，在橋臺承臺上(臺后)設(shè)鋼筋混凝土扶壁式擋墻，用來承受臺后土壓力。

方案三：橋臺為單排高樁承臺結(jié)構(gòu)。在臺后做衡重式擋土墻設(shè)計，由擋土墻來承受90%以上的土壓力，臺前溜坡還可以平衡一部分偏載作用。

下面是各結(jié)構(gòu)形式的方案比較表：

表1 橋臺連接方式比較表

在強(qiáng)度和穩(wěn)定性滿足要求的情況下，對臺后做衡重式擋土墻設(shè)計，這樣將極大改善橋臺的受力狀態(tài),而且在二期施工時拆除量小，對橋臺周圍土壤擾動不大。通過對橋臺兩側(cè)的路基進(jìn)行漿砌片石防護(hù)，解決沖刷對路基造成的危害。

2016-01-08

任淑加(1962-)，女。

U443.21

C

1008-3383(2016)08-0121-01