文档介绍：城市桥梁墩柱与基础托换的结构设计论述
城市桥梁墩柱与基础托换的结构设计论述
摘要:在进行工程的设计时,正确分析新旧结构转换,制定合理、安全、可行的方案十分重要。本文结合托换结构设计要点及施工中的一些基本的要求,简要分析了施工中的一些关键环节,以期能为所需者提供借鉴。
关键词:墩柱与基拙;桥梁墩柱;托换新旧结构
中图分类号: K928 文献标识码: A
随着全国范围内城市建设的快速发展,各个地区城区隧道、桥梁等日渐增多。在优化道路总体线型时,新车行道范围内往往会遇到原有的老市政设施的障碍,影响工程选用,而如果只是迁就避让,则会对于之后的行车安全埋下隐患。所以,如果可以通过特殊下部结构让它移离原来位置的同时仍承托既有市政设施,维持安全运营,还可以更好地满足新建市政设施交通功能及标准,此类结构就是托换结构。
一、工程实例简述
某中心城市国际会议中心周边需要修筑一条未来城市的北出口通道。依照规划,为更好地满足道路路网交通功能,沿线设3条车行隧道,隧道下穿两条道路的同时还和其上边的既有高架桥发生冲突,需进行桥墩基础托换。下穿机场路隧道平面见图1。实线为托换ZR22轴墩柱后的线型,虚线为避让ZR22轴墩柱时的线型,两条线型的技术标准相差较大。东、西线隧道平面见图2。由于该处高架桥众多,桥墩密集,两条分离的东、西线隧道的车行道与多个桥墩发生冲突,对工程可实施性造成影响。

图l下穿机场路隧道平面示意

图2东西线隧道平面示意
从上图我们看到,进行桥墩基础托换能够有效地提升隧道技术标准,改善行车条件。线路与桥墩冲突:西线隧道一敞开段与16轴桥墩冲突;东线隧道一敞开段与I7、K17、E5轴桥墩冲突;地面道路一与I5轴桥墩冲突;下穿机场路隧道一暗埋段与ZR22轴桥墩冲突;工程需改造托换桥墩6个。
二、托换结构设计
1、设计原则
满足托换桥墩既有桥梁标准及安全;施工及托换后满足既有桥梁结构安全;托换结构用传力直接、受力明确体系;工艺考虑;兼顾施工期间交通组织协调布置。
2、托换结构分类

把阻碍隧道行车的墩柱及桩基转移到通行空间的外部。新旧体系交接点为托换结构和上部结构箱梁的横梁,见I5、I6、E5的构造图(图3)。

图3I5、I6及E5墩构造示意

把阻碍隧道行车的桩基及承台转移到通行空间以外。新旧体系交接点为托换结构和下部结构桩基承台。

3、托换结构特点
对于施工前后,原有的桥梁都要处在正常运营中,保证交通安全的同时还要避免因为运营给新建托换交接带来的不利影响。既有桥梁恒载及部分活载出现内力变形,托换结构是在其基础上进行体系转换。新旧体系的支撑点形态发生变化,如原来的柱底为不动点,现在变成托换梁的跨间点,会产生挠度;原来的基础沉降量已大部分完成,而新建基础可能发生新的沉降。
4、托换设计重点
托换结构设计包括主动托换与被动托换两种。

二者区别在能不能事先对既有结构施加外部作用并让他出现变形,从而让既有结构基本可以接近原来状态继续承载,对基本上以托换下部结构为主的,优先主动托换法,避免工后沉降对结构产生不良后果。

依照已经存在