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橋渡設(shè)計(jì)中有關(guān)確定墩臺(tái)基礎(chǔ)位置的要求
更新時(shí)間:2021-04-10 17:51
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橋渡設(shè)計(jì)不涉及橋梁結(jié)構(gòu)的力學(xué)計(jì)算,主要任務(wù)是確定橋梁位置、橋長和橋高,以及橋梁 的分孔和基礎(chǔ)的埋置深度等。實(shí)際上,分孔的問題就是確定孔數(shù)及墩臺(tái)位置,這是一個(gè)復(fù)雜 的、涉及因素較多的問題,它不僅直接影響通航和橋梁的安全使用,而且對(duì)施工難易、橋梁造價(jià) 也有很大影響。

一、跨徑選擇問題

在同一橋渡線上,采用大跨徑將減少孔數(shù)、墩數(shù),但增加了上部結(jié)構(gòu)的工程量和施工難度, 小跨徑則反之。通航性河流必須滿足通航凈空要求,不通航河流要考慮泄洪要求的過水面積、 流向的變化和橋頭水位壅高程度。在大河上建橋,跨徑不宜太小,各墩位的自然條件、河床高程不同,有時(shí)采用不盡相同的跨徑可以獲得最佳效果,但要注意分孔不宜太零亂。另外,一些上部結(jié)構(gòu)為特殊受力體系的橋梁,其對(duì)下部結(jié)構(gòu)傳力性質(zhì)和平衡要求與一般橋梁不同,如懸索 橋的主纜錨碇基礎(chǔ)、斜拉橋的輔助墩、連續(xù)梁與連續(xù)剛構(gòu)兼受拉力的橋臺(tái)等不能按一般墩臺(tái)基 礎(chǔ)的概念布置設(shè)計(jì),而需適應(yīng)外力的有利傳布和平衡,作為特殊受力結(jié)構(gòu)體設(shè)計(jì)。

二、盡量避免在深水主槽中布墩

深水主槽水流流速大,修筑橋墩后阻水產(chǎn)生較大的沖刷,需要加深基礎(chǔ),這將造成橋墩和 基礎(chǔ)施工上的困難。所以,對(duì)于水深流急、深泓線擺動(dòng)很大的部位不易布墩。

對(duì)于在右涌舷孽求和右漂流物、流冰的河流。由干修筑橋墩后.在橋墩附近形成旋流而對(duì) 船舶等有吸引力,極易將其吸往橋墩導(dǎo)致撞擊事故發(fā)生。所以行船在很遠(yuǎn)就要注意對(duì)橋跨居 中行駛,實(shí)踐要求,一般通航河流最小跨徑不宜小于40m。

對(duì)于通航水位時(shí)水流方向不垂直于橋孔的河流,尤其在河流轉(zhuǎn)彎處,布設(shè)橋墩一定要慎 重,因?yàn)榇朔N情況下船只很容易撞及橋墩。如我國長江中上游的某大橋,原設(shè)計(jì)方案為一座主 孔460m跨徑的斜拉橋,它為航運(yùn)提供了寬廣的范圍,后來改用了多孔預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛 構(gòu),雖然橋的跨徑也有245m (1996 年建成時(shí)位居世界同類橋型第二跨度),但有一個(gè)橋墩正好 布置在水流轉(zhuǎn)彎處,因而出現(xiàn)船撞橋墩的事故。與此相反,法國的諾曼底(Normandie)大橋位 于塞納河口,原設(shè)計(jì)為跨徑512m的斜拉橋,后考慮橋塔有被船撞的危險(xiǎn),航運(yùn)部門要求放大 -橋孔,經(jīng)過幾年的爭議與研究,最后決定將一個(gè)塔移到岸邊,另一個(gè)塔設(shè)在人工島上,跨徑放大 到856m,比原來的跨徑大出344m,并且在塔墩的腳下做了很好的防護(hù)措施,以避免 15萬t油 輪碰撞。由此可見,對(duì)大江大河中的橋梁橋孔設(shè)計(jì)布墩問題必須慎重對(duì)待。 在變遷性河流或深泓線擺動(dòng)較大的游蕩性河段建橋,還應(yīng)考慮水流流向變化對(duì)墩身阻水 和通航的影響,以免使通航孔廢棄。

三、橋渡設(shè)計(jì)中的墩臺(tái)基礎(chǔ)沖刷問題

橋渡設(shè)計(jì)中的沖刷是決定橋墩基礎(chǔ)埋置深度的關(guān)鍵因素。實(shí)際橋渡設(shè)計(jì)中的各方面內(nèi) 容,都直接或間接地影響橋渡沖刷,水毀的橋梁絕大多數(shù)最終表現(xiàn)為沖刷過大造成墩傾梁倒。 確定橋梁長、高、深等,實(shí)質(zhì)上是確定橋下過水面積的問題。要在江河上建橋,一般都需要在水 中設(shè)置橋墩以支承橋梁,而橋墩的基礎(chǔ)則需要埋置在河床以下一定的深度,于是橋墩、水流和 地質(zhì)條件就形成相互影響的矛盾統(tǒng)一體,而沖刷則是這種矛盾統(tǒng)一體相互作用的體現(xiàn)。沖刷 是引用單寬流量計(jì)算的一般沖刷、集中沖刷與局部沖刷深度的疊加總和,雖然計(jì)算粗略但影響 甚大,處理不當(dāng)會(huì)將基礎(chǔ)底土層淘空,危及基礎(chǔ)乃至全橋的安全和穩(wěn)定。

沖刷的問題直接影響河道壓縮(橋梁長度)、橋墩的結(jié)構(gòu)形式、基礎(chǔ)埋置深度等方面的規(guī) 劃設(shè)計(jì)。在規(guī)劃水庫上游建橋時(shí),要考慮將來水位抬高和冬季冰塞作用;在下游附近建橋要考 慮將來清水泄洪和放淤?zèng)_刷的影響。橋臺(tái)的布置要保證橋下有足夠的泄水面積。特別對(duì)單孔 橋梁,橋臺(tái)類型可直接影響跨長的變化和水流的壓縮程度(圖1-2),實(shí)際上也直接影響橋梁的 安全和造價(jià)。

四、地質(zhì)條件的要求

地質(zhì)條件對(duì)橋梁的安全影響甚大。通常橋墩的基礎(chǔ)都要設(shè)置在河床表面以下數(shù)米乃至數(shù) 十米以下,因此必須通過鉆探和物探的手段來探察清楚河床深處的地質(zhì)情況。對(duì)于地質(zhì)復(fù)雜、 基礎(chǔ)工程量較大的河流,減少橋墩數(shù)量可能得到經(jīng)濟(jì)孔徑。

一般橋墩位置應(yīng)盡量避開斷層與陷穴、軟弱地質(zhì)夾層帶或石灰?guī)r地區(qū)的不良地質(zhì)處(溶 洞、溶溝等),盡量選擇在巖面高程較高位置處。

在地質(zhì)不穩(wěn)定的山區(qū)隘口修建橋梁,一定要注意防止泥石流將橋墩撞倒而致橋毀,一般盡 可能一孔跨過。在山區(qū)建橋應(yīng)放大孔徑,減少橋墩數(shù),尤其要避開深谷設(shè)墩。

中交路橋工程檢測(cè)主要檢測(cè)業(yè)務(wù):鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)、橋梁檢測(cè)隧道檢測(cè)

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