3#支洞便桥施工方案
1、工程概况
桥梁采用TSR型加强型321钢桥,桥梁净跨37m,桥面净宽3.7m,钢桥自重70t。设计荷载汽车-50t。桥台采用重力式混凝土结构,其结构见附图。
2、桥台设计
桥台型式见图纸,其中左岸桥台底板位于基岩上,基础底板长度为8m,底板总宽度为8m,右岸桥台底板位于碎石土上,基础底板长度为8m,底板总宽度为8m,左岸桥台基坑采用C20混凝土找平,并设置连接砂浆锚杆,锚杆采用25mm二级螺纹钢,锚杆长3m,其伸入基岩2m,外露1m,1m×1m布置。桥台上下游两侧设置挡土墙,采用浆砌片石,高度比洪水位高2m。
2.1桥台受力计算:
根据经验数据,桥台基础下的土质为崩坡积块碎石土层(含大块石),土体密度2.0~2.1g/cm3,地基允许承载力σ为0.3MPa。
桥台后回填石渣,卵(碎)石土的内摩擦角为33~37°,取36°计算。基底与地基碎石土层摩擦系数为0.4~0.6,取f=0.4验算抗滑稳定性。
主动土压力系数取μ=0.27,卵(碎)石土容重为1.9~2.0t/m3,以1.9 t/m3计。桥台混凝土容重以2.4 t/m3计。
(1)完建期桥台基地应力计算(以右岸计算)
完建期桥台各种受力情况计算见下表。
完建期桥台荷载计算表
计算部位
体积(m3)
竖向力V(t)
水平力H(t)
力臂(m)
力矩(t*m)
+
—
+
—
底板
128
307.2
桥台
221.9
532.56
2.42
1288.8
105
252
0.017
4.28
回填 石渣
198.1
376.39
3.59
1351.2
105
199.5
1.17
233.42
80
152
1
152
土压力
—179.55
3.33
597.9
∑
1800.45
—179.55
1740.94
1886.7
对基座中心的力矩∑M=1886.7—1740.94=145.76 t*m
基底上总的竖向力∑P=1800.45t
偏心距e=145.76/1800.45=0.08m(偏台前)
基底应力σ=1800.45/80±6*49.57/(8*10*10)=22.5±1.09 t/m2<[σ]
(2)运行期桥台基底应力与抗滑稳定计算
运行期桥台荷载计算表
荷载项目
竖向力V(t)
水平力H(t)
力臂(m)
力矩(t*m)
+
—
+
—
完建期计算成果
1800.45
—179.55
145.76
恒载
35
2.25
78.75
活载
25
2.25
56.25
制动力
7.5
12
90
∑
1860.45
—172.05
370.76
注:表中恒载为钢桥的自重70/2t,活载按汽-50t校核计算,制动力是按汽-50t校核的30%即15t,平均分配在两支座处。
∑M=370.76t*m
∑P=1860.45t
偏心距e=370.76/1860.45=0.199m
基底应力σ=1860.45/(8*10)±370.76*6/(8*10*10)=23.25±2.78<[σ]
抗滑稳定验算:
由运行期桥台计算得水平外力代数和为T=172.05t。
考虑桥台受浮力作用,桥台总浮力为:∑Q=1×5×10×8=400t(基座以上考虑5m水位)。
抗滑稳定安全系数K=0.4*(1860.45—400)/172.05=3.39>1.3。
以上计算结果是σmax<0.3MPa,KC>1.3,桥台是安全的。同样,左岸由于其为基岩,且下
min
部采用锚杆与底板钢筋连接,其基底应力及抗滑稳定性也是安全的。
2.2桥台的防冲刷
为保证桥台基础不被冲刷,在桥台四周采用C15混凝土护脚,其下挖进入基础1.5m。
3、主要施工方法
3.1临时设施
由于施工现场没有电源,配置一台15kw发电机。在右岸修筑一条施工道路至右岸桥台,其长度约为80m。道路采用1m3挖掘机开挖,15t自卸汽车运至临时堆料场,做台背回填料。
为保证左岸桥台混凝土施工,在桥台上方设置一条100m长直径20mm钢缆绳运输混凝土及钢筋、模板。在右岸征地范围内设置临时生活营地,其建筑面积约120m2,并在其附近设置简易拌和站。
3.2桥台基础处理
右岸桥台位于碎石土基础上,直接采用挖掘机开挖至设计基面,配15t的自卸汽车运输,同时用人工配合修边,开挖土石方用于桥台道路回填,运至附近弃料场堆放。
左岸桥台位于岩石基础,采用人工清除松散覆盖体至基准面,其基础上设置连接砂浆锚杆,采用C15混凝土找平。锚杆采用3 m3柴油空压