(5)蓋梁配筋要注意“強(qiáng)剪弱彎”,大部分梁體破壞是由剪力不足造成的,對抗彎筋滿足要求即可,而抗剪筋一般留有富余。
?。?)施工階段應(yīng)力計(jì)算多用容許應(yīng)力法。
3.3樁筋及樁長設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
?。?)樁筋設(shè)計(jì)目前均采用極限法進(jìn)行樁體抗彎筋設(shè)計(jì),這在規(guī)范中已有詳細(xì)公式。對樁體抗裂還沒有明確要求,目前說法不一,有待進(jìn)一步研討。
對于基樁各截面的配筋,從理論上講,應(yīng)根據(jù)樁內(nèi)彎矩包絡(luò)圖進(jìn)行計(jì)算布置。通常是根據(jù)最大彎矩處進(jìn)行配筋,從樁頂一直伸到最大彎矩一半處下一定錨固長位置,減少一半配筋再一直伸至彎矩為零下一定錨固長位置,再下為素混凝土段,對于軟基,樁主筋最好穿過軟土層。連云港市橋梁工程,江蘇省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院采用的即為這種方式,而交通部第一勘察設(shè)計(jì)院將基樁主筋一半部分一直伸到樁底。具體哪種配筋更合理,對于摩擦灌注樁,無論從樁體受力來看,還是從節(jié)省工程費(fèi)用及降低施工難度來看,筆者認(rèn)為前一種更合理
?、俟?jié)省大量鋼筋;
?、阡摻罨\少,受樁長的變更而變更;
?、蹨p少底部斷樁處理的難度,減少扁擔(dān)樁發(fā)生機(jī)率。澆樁時(shí),開始幾米發(fā)生卡管等事故機(jī)率高,而采用第一種方式配筋,底部斷樁后,鋼筋籠拔出后,可原孔再鉆,新沂河特大橋由省院設(shè)計(jì),施工中就有4根素混凝土段斷樁是通過重新掃孔澆筑成功的,而新沂河橋以北路段由部勘察一院設(shè)計(jì),有兩根樁出現(xiàn)類似情況,因鋼筋籠一通到底,只能采用扁擔(dān)樁處理。
(2)樁長設(shè)計(jì)樁長計(jì)算不同于樁基配筋,仍采用容許應(yīng)力法,最大豎向力應(yīng)按容許應(yīng)力法要求計(jì)算,不需考慮極限荷載組合系數(shù)。3.4 橋臺配筋注意事項(xiàng)在連云港市老橋橋臺破壞最多,主要表現(xiàn)在樁基、臺身、臺帽、背墻、耳墻等開裂,尤以根部裂縫為多,以該市魏跳橋最為典型,該橋布設(shè)三孔(20m+30m+20m),處于軟土地質(zhì)中,西幅采用框架式橋臺,東幅采用帶基樁U型臺,橋頭填土5m高,又處于改河、臨河段,當(dāng)時(shí)限于經(jīng)費(fèi),存在壓縮橋孔現(xiàn)象,橋臺前移使墩、臺縫全部頂死,背墻、耳墻、臺帽、臺身出現(xiàn)較大裂縫,橋頭路基出現(xiàn)很大范圍的不均勻沉降及滑動裂縫,后對該橋整治加固。以往橋臺破壞多歸結(jié)為超載,事實(shí)上也與設(shè)計(jì)時(shí)忽略某些因素有關(guān):(1)要求蓋梁完工后與混凝土底模分開,以免增加自重。
?。?)臺后順橋向水平土壓力對蓋梁的水平彎矩是造成蓋梁跨中附近側(cè)面豎向裂縫的主要原因,而側(cè)水平土壓力易造成耳墻根部彎裂。
?。?)橋臺前移使有縫橋變成無縫橋,大梁就會對橋臺背墻產(chǎn)生巨大推力去平衡臺后的土壓力,兩個力作用的結(jié)果導(dǎo)致
?、俦硥母考袅眩虎谏w梁挑出部分從支撐根部斜下彎裂;③臺身與蓋梁、樁基與臺身連接處彎裂。
?。?)橋臺在土壓力、恒載、活載、梁反推力作用下將有很大的扭矩,使蓋梁發(fā)生扭剪破壞。
?。?)橋頭路基下沉致使背墻、梁端受活載沖擊力而過早破壞。
因此,設(shè)計(jì)中應(yīng)適當(dāng)加橋臺強(qiáng)蓋梁抗剪、扭的箍、斜筋,并在蓋梁前側(cè)表面布置部分抗平彎鋼筋;加大背墻、耳墻尺寸及配筋;加大臺身尺寸及配筋;加大樁基根部配筋。
4、施工中下部結(jié)構(gòu)技術(shù)問題的處理
施工和設(shè)計(jì)是相互關(guān)聯(lián)的,"怎么設(shè)計(jì),就怎么施工“,反過來對設(shè)計(jì)者而言,應(yīng)該”怎么施工,就怎么設(shè)計(jì)“,設(shè)計(jì)者應(yīng)保證設(shè)計(jì)方案的合理性、可實(shí)施性,對其提供的施工方案安全性應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)算,有些施工方案的工藝、工序在設(shè)計(jì)文件中必須明確,否則對質(zhì)量、安全有不良影響。施工中出現(xiàn)的問題也要通過設(shè)計(jì)來解決,以下針對施工中常遇到的幾個大問題進(jìn)行分析,并從設(shè)計(jì)上提出解決問題的方法及其預(yù)防措施。
4.1樁長變更地質(zhì)鉆探資料僅反映局部地質(zhì)情況,加之鉆探描述與實(shí)際樁孔地質(zhì)有所出入。因此,樁底碰到巖面難以鉆進(jìn),地質(zhì)較好時(shí),應(yīng)允許對樁長進(jìn)行變更,但必須要求設(shè)計(jì)人員、監(jiān)理人員根據(jù)巖層實(shí)際強(qiáng)度,設(shè)計(jì)者既不能輕易變更樁長,又要避免過于保守,在滿足承載力情況下進(jìn)行樁長調(diào)整。
4.2沉淀層厚度指標(biāo)選用分析
?、俨灰獙Τ恋韺右蟮奶。┕ぶ须y以控制。
?、谇宓紫禂?shù)mo值對樁長影響較大,以0.3d~0.4d為宜,個別樁底沉淀層厚度超標(biāo)的,澆筑前可用反循環(huán)清孔法進(jìn)行清孔。
4.3斷樁處理樁底設(shè)素混凝土段對底層斷樁處理有很大幫助,對于上層斷樁,可用挖孔接樁法處理,對于中層斷樁,有的樁不允許澆筑失敗,應(yīng)重點(diǎn)控制。
4.4橫系梁、承臺功用討論橫系梁的主要功能是為了聯(lián)結(jié)墩柱時(shí)調(diào)偏,同時(shí)增大樁的橫向整體性,橋墩不高時(shí),可以取消;較高時(shí),也可將系梁提到施工水位以上,減少圍堰費(fèi)用和困難。承臺的主要作用是聯(lián)結(jié)群樁,有些群樁承臺結(jié)構(gòu)可考慮用大直徑的獨(dú)樁結(jié)構(gòu)代替,以降低工程造價(jià)。
連云港市人民橋,斜系梁設(shè)于河床下,施工難度大,提高又嚴(yán)重阻水,取消;大浦河橋、翻水河橋考慮系梁施工困難,不設(shè),僅稍加大樁徑;鹽河大橋及新沭河特大橋均將系梁提高到水面以上實(shí)施;寧連路上鹽河大橋?qū)⒃蚣苁綐蚺_簡化為無橫系梁、無臺身的短凳框架式橋臺,因減少了土壓力作用面,橋臺更安全可靠。
5、前期科學(xué)規(guī)劃、合理方案對建橋的影響
橋梁前期方案設(shè)計(jì),對節(jié)省工程費(fèi)用,保證工程質(zhì)量很重要。德國工程建設(shè)資金充足,方案卻往往要做好幾年,反復(fù)比較以求最佳,而實(shí)施時(shí)間很短,這一點(diǎn)很值得我們學(xué)習(xí),主管部門應(yīng)給設(shè)計(jì)單位一個合理的設(shè)計(jì)周期。但很多時(shí)候,大家趕急,前期工作不細(xì),方案沒有深度,等施工圖搞好了,再重新完善方案,結(jié)果整個設(shè)計(jì)又從頭開始,設(shè)計(jì)效率較低;若方案做得全面細(xì)致,科學(xué)合理,可以影響主管部門采納而較少變動。
5.1做好總體規(guī)劃,初步正確框定下部結(jié)構(gòu)的位置及型式我所在1998年海連西路薔薇河大橋設(shè)計(jì)中,對老橋調(diào)查發(fā)現(xiàn):東橋臺因侵入河床太多而失穩(wěn)變更,中間通航孔因放樣偏差使東蓋梁變更加寬。因此,在方案中:新建幅增加一孔,以避免橋頭路基失穩(wěn);通航孔東鄰孔作加長處理,使新老幅橋墩一齊,以滿足水利及航道要求;墩系梁均設(shè)于水面以上,橋臺采用無橫系梁、無臺身、少開挖的短凳框架式橋臺,以減少施工難度;橋頭用粉噴樁處理軟基沉降;并對老橋作相應(yīng)的改造。由于總體考慮全面,方案各方滿意,設(shè)計(jì)一次成功。
5.2做好橋?qū)捯?guī)劃,提高下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量及設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì)效率規(guī)劃部門希望橋?qū)捯徊降轿?,而主管部門因資金所限不能一步實(shí)施到位。我所在1999年三八河橋設(shè)計(jì)中,橋?qū)捯?guī)劃就處理很好,該橋近期15m寬,遠(yuǎn)期25m寬,按25m寬一步規(guī)劃到位,中間15m寬近期實(shí)施。在下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對25m寬4柱式墩臺及15m寬2柱式墩臺分別計(jì)算,對應(yīng)截面按大值控制設(shè)計(jì),并為后期蓋梁連接預(yù)留鋼筋,近、遠(yuǎn)期兼顧。
5.3勘測是下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理的前提和基礎(chǔ)現(xiàn)場地形、地質(zhì)影響下部結(jié)構(gòu)型式的選擇及方案的合理性、可行性,對下部工程設(shè)計(jì)質(zhì)量至關(guān)重要,如果前期調(diào)查不細(xì),就會給工程實(shí)施造成設(shè)計(jì)變更、工期延長、費(fèi)用增加等問題。
我所1996年設(shè)計(jì)的寧海立交2號橋位于連徐高速路、寧連公路、204國道三條高等級道路交叉位置,設(shè)計(jì)初期對現(xiàn)場總體測量發(fā)現(xiàn)徐連路與寧連路坐標(biāo)系、高程系誤差均較大,一個多月才解決好;設(shè)計(jì)過程中,對下部結(jié)構(gòu)坐標(biāo)、高程重點(diǎn)把關(guān),反復(fù)校核;開工后,又和施工單位多次復(fù)測調(diào)整。在工程地質(zhì)方面,把我所鉆探資料、鉆樁資料及勘一院對該橋鉆探資料反復(fù)比較分析,對其土層分布范圍及巖性了解較透,與某院設(shè)計(jì)的寧海1號橋相比,每根樁深入巖石層長度要短5~6m,僅此就節(jié)省近百萬元費(fèi)用。
總之,設(shè)計(jì)者要善于結(jié)合工程實(shí)際分析問題、解決問題,并堅(jiān)持在工程設(shè)計(jì)中推陳出新,以不斷提高下部工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量及其使用效果。










