双柱式花瓶桥墩设计分析

郭泽华

摘要：文章结合工程实例阐述了双柱式花瓶桥墩设计计算的方法。

关键词：花瓶；桥墩；设计

1.计算资料

上部结构采用3×30m等高度预应力砼连续箱梁，单箱单室斜腹板截面，梁高1.8m，顶板宽25.5m，底板宽17m，箱梁悬臂长度为3.75m。顶板厚0.25m，底板厚0.25m，腹板厚0.50～0.70m。箱梁在墩顶处设置横梁，墩顶中横梁宽2.2m，端横梁宽2.0m。主桥上部采用支架整体现浇施工，箱梁按全预应力砼构件设计。

桥墩采用双柱式墩，柱顶向外展开，墩柱尺寸为宽1.8m，厚1.5m。过渡墩顶部顺桥向加厚至2.2m，以保证支座安放空间。桥墩采用矩形承台，承台高度2.5m；每个承台下接4根直径150cm的钻孔灌注桩基础。

2.荷载信息

取一联3x30m梁格计算结果：

2.1 恒载

188号节点使用阶段结构重力支承反力8770KN

189号节点使用阶段结构重力支承反力8010KN

2.2活载

使用阶段188号节点使用阶段汽车荷载最大支承反力2140KN

使用阶段189号节点使用阶段汽车荷载最小支承反力796KN

3.计算分析

3.1撑杆-系杆体系方法

组合后的支座反力R=1.2×8770+1.4×2140=13520KN

T=R×tan13.8°=13520×tan13.8°=3321KN

该系杆拉力由钢筋承受，所需钢筋面积为

As=T/fsd=3321/280000=11861mm²

所需Φ28钢筋根数为11861/615.8=19.2根

系杆配双层Φ28钢筋可满足承载能力极限要求，但考虑到活载偏心等因素引起的系杆钢筋应力变化幅度較大，为54Mpa左右，为更好的改善使用阶段桥墩的受力要求，桥墩考虑采用预应力结构。

3.2桥博建模计算

依据计算结果，整个桥墩都受压，除桥墩底部压应力很大以外，其余各点均满足规范要求，考虑到桥墩和承台交接点按桥博杆系计算失真，且往上走压应力立即变成13.05Mpa，此处可考虑加强局部配筋，改善局部受力使其更加均匀。

4.结语

由于墩高和撑杆-系杆取值有差别，引起最大轴力桥博计算的比撑杆-系杆体系要大，证明采用撑杆-系杆体系计算抓住了花瓶式桥墩受力的本质，也说明采用桥墩计算模型来计算是可行的，本桥桥墩以桥博计算结果指导配筋。

参考文献：

[1]JTG D62-2004，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S]