基于性能的季节性河流栈桥钢管桩基础设计.pdf

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• 2024-12-29 09:38

基于性能的季节性河流栈桥钢管桩基础设计

2012年9月第9期 城市道桥与防洪 桥梁结构 109 基于性能的季节性河流栈桥钢管桩基础设计 吴俊强 ，戴祖生0，陈庆华 (1-广东江肇高速公路管理中心 ，广东四会5262~ ；2．广东省长大公路工程有限公司，广东四会 5262~) 摘 要 ：该文基于多层次设防设计思想 ，分析了季节性河流桥梁施工临时结构在不同设计状态下的抗洪性能 ，比较了不同布 置形式钢管桩基础在水流力作用下的结构响应 ，为不同水深区域栈桥桩基础形式的选取提供依据。研究表明，斜桩布置形式 在抵抗以水流力为主的侧向力最为有效，而直桩布置形式 的效果最差，钢管应力水平和桩顶侧 向位移指标远高于斜桩布置形 式 ，因此，在位于深水区的单排双柱式钢管桩不宜采用直桩布置形式。而对于直 +斜桩组合布置形式 ，各设计状态下的结构响 应介于前两种方案之间，并满足设计要求 。可见，在施工条件受限时，可采用直 +斜桩组合布置形式钢管桩基础。 关键词：季节性河流；栈桥；多层次设防；防洪 ；水流力；钢管桩基础 中图分类号：U455．551 文献标识码 ：B 文章编号 ：1009—7716(2012)~-OlO9—03 0 前言 桥梁施工临时结构，如栈桥、施工平台等，具 有特殊的服务功能和临时性的特点，一般要求其 图 1 背景桥立面图 承载能力大、施工快捷、拆除方便、可重复利用 、经 济合理。目前 ，在国内外桥梁施工、大坝施工、港 口 一 20．0m。汛期在 6～9月 ，100a一遇的水位为 及渡船码头等工程中应用广泛。由于荷载及环境 14．90m；50a一遇水位为 l4．40m；20a一遇水位为 条件不同，桥梁施工临时结构设计没有统一规范 11．50m。对于洪水流速 ，50a一遇为 1．61m／s 可以遵循，一般参考相近的工程设计施工规范。 2．88m／s，100a一遇为 1．69m／s～2．94m／s，300a一 西江为季节性河流，桥位常水位水深达 23m， 遇为 1．90m／s～3．10m／s。 洪峰来时，水深可达35m，水位高差变化达 12m， 2 栈桥平台设计方案 汛期水流湍急 ，流速达 3．0m／s以上 ，水流对钢管 桩基础的冲击力大。洪水还会带来大量、大块的漂 栈桥分为沙浦段，永安段。沙浦段栈桥长295 浮物，水位涨至贝雷底面以上时，漂浮物将在栈桥 m，永安段栈桥长400m。栈桥桥面宽6m，标准跨 上游侧堆积，加大对栈桥的侧压力。 径为 15m和 18m。每排墩采用双柱式支承钢管 本文将基于多层次设防设计思想，根据施工 桩 ；桩顶纵桥向铺设两组双拼贝雷作主梁。栈桥及 周期内临时结构体系的受力特点和要求 ，利用空 平台设置 1．2m高栏杆。 间有限元程序对主要受力工况进行分析，并对斜 南岸栈桥的钢管桩 (B1一B20)均采用 122 桩、直桩以及斜+直桩组合布置形式钢管桩基础 cm，610mm钢管桩。B2～B7，B18～B20为直桩 ； 的防洪性能进行比较分析，从强度、稳定和桩顶侧 B8～B17为斜桩，倾斜角度 12。。北岸 31#32#段 向位移等性能指标进行优选 ，为不同水深区域栈 栈桥的钢管桩(B21～B32)采用 100cm，810mm 桥基础形式的选择提供依据。 钢管桩；32#一44#段栈桥的钢管桩 (B33～B43)使用 82em，68mm钢管桩 ；B21～B23、B33一B44为直 1 工程概况 桩 ；B24B32为斜桩 ，倾斜角度 l2。。主墩平台支 广东江肇高速西江特

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