浏醴高速寨下三号高架桥桥墩施工偏位引起的结构影响分析

朱 俊

(安徽省交通规划设计研究院有限公司)

1 项目背景

浏醴高速寨下三号高架桥位于醴陵市板杉乡寨下村龙家坡冲，此处为两山夹一坳的冲沟，路线在此填土15 ～23 m，占用土地类别大部分为水田，路线两侧村庄密集，人口较多，为减少占用基本农田，方便路线两侧村民出行，采用高架桥形式通过。

2012 年7 月，检测单位在对该桥进行的中间交工检测中发现，该桥部分桥墩竖直度施工偏差较大，已超出《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1－2004)限值要求，具体详见表1。

表1 寨下三号高架桥墩柱竖直度偏差统计表

鉴于以上6 根墩柱其竖直度偏差超出《公路工程质量检验评定标准》中关于墩、台身施工质量标准竖直度偏差的限值要求较多，业主来函要求我公司对竖直度施工偏差较大的桥墩进行结构复核，确保桥梁安全。

2 桥墩施工偏位引起的结构影响分析

2.1 最不利桥墩选泽

根据墩高、上部结构荷载重量、支座类型、纵向竖直度偏差值综合判定，选定左幅4－2#桥墩为验算对象，其纵向竖直度偏差为7.5 cm，墩高20.5 m，上部桥面总宽16.75 m，支座为单向活动支座。

2.2 荷载计算

(1)上部结构竖向支座反力计算

建立上部结构桥博模型，取出各种荷载在4－2#桥墩墩顶支座上引起的支座反力如下

永久作用:

结构重力:N1=11 100/3 =3 700 kN;

基础变位:N2=463/3 =154 kN

可变作用:

汽车荷载(包括冲击力):N3=(2 230/3)×1.2 =892 kN(1.2 为汽车偏载系数);

梯度温度作用:N4=179/3 =60 kN。

(2)上部结构水平力计算

汽车制动力:

全联(共120 m)一个设计车道上由汽车荷载产生的制动力标准值为165 kN，上部桥面宽16.75 m，同向行驶共四车道，则全联制动力总值为165 ×4 ×0.67 =442.2 kN。

4#桥墩支座为单向活动支座，分配的制动力为全联的30%，再分配到单根桥墩，则4－2#桥墩分配到的制动力为:

(3)下部结构墩身自重

4－2#桥墩为竹节墩，上部第一段墩身直径1.6 m，高10.5 m;下部第二段墩身直径1.8 m，高10 m，则两段墩身自重分别为

第一段:N5=3.141 59 ×0.8 ×0.8 ×10.5 ×25 =528 kN;第二段:N6=3.14 159 ×0.9 ×0.9 ×10 ×25 =636 kN。

2.3 验算截面荷载组合计算

取桩顶截面(柱底)为验算截面，各种荷载引起的竖向力和弯矩组合计算如下(承载能力组合):

竖向力组合设计值:

Nd=1.2N1+0.5N2+1.4N3+0.8 ×1.4N4+1.2N5+1.2N6=7 230 kN。

弯矩组合设计值:

Md=(1.2N1+0.5N2+1.4N3+0.8 ×1.4N4)×0.075 +1.4H1×20.5+1.2N5×0.0558+1.2N6×0.0183=1 750 N·m

2.4 截面验算

表2 圆形截面配筋原始数据表(压弯构件)

表3 圆形截面配筋或复核计算结果表强度复核结果偏心受压

3 验算结论

由计算结果可见，桩顶最不利截面强度大于内力组合设计值。可以认为，墩柱偏心对结构受力影响很小，在局部偏心情况下，截面强度满足要求。

［1］ 李永鳞，赵士耀. 某跨线桥桥墩偏位下部结构处置措施探讨［J］.安徽建筑，2012，(4):127－128.

［2］ 张良山.某桥墩桩基偏位受力分析及纠偏施工研究［J］.山西建筑，2012，(1):214－215.