边跨钢箱梁顶推施工临时墩基础检算与分析

金奇名

（中铁十局集团有限公司济南勘察设计院，山东 济南250101）

0 引言

近年来钢梁顶推施工工艺在国内应用比较普遍，主要施工工艺有拖拉式顶推、楔进式顶推、步履式顶推[1-4]。某工程采用步履式顶推方式进行施工。顶推施工过程期间，如何保证临时墩基础及其他关键部位强度、刚度、稳定性等要求，开展全过程顶推施工受力检算与分析必不可少。

本文以某轨道专用桥边跨钢箱梁步履式顶推施工为工程背景，仅分析顶推施工临时墩基础在施工全过程中的结构响应。

1 工程概况

该轨道专用桥全桥设计总长1 650.5m，其中主桥跨径布置为 50+210+600+210+50=1 120（m），为双塔五跨自锚式悬索桥。边跨钢箱梁采用步履式顶推施工[5]，东、西岸边跨顶推施工总体布置见图1、图2所示。

临时墩采用钢管结构，临时墩顶设置分配梁传递上部荷载，以临时墩3为例，材质为Q345B。临时墩下部均采用钻孔灌注桩，桩径1.5m。

2 模型建立

该结构采用M id a s C i v i l2013建立结构分析模型。全桥计算模型如下：

图1 东岸边跨顶推施工总体布置图

图2 西岸边跨顶推施工总体布置图

钢导梁、钢箱梁及临时墩支架均采用空间梁单元模拟，东岸共划分2 711个节点，4 103个单元，如图3所示；西岸共划分2 198个节点，3 348个单元，如图4所示。东岸钢箱梁顶推架设共划分52个施工阶段，西岸共划分58个施工阶段。

3 计算相关参数

该模型设定的各计算参数见表1所列。

图3 东岸整体计算模型

图4 西岸整体计算模型

表1 桩基础计算参数一览表

4 临时墩基础检算结果

4.1 临时墩检算荷载（见表2）

表2 临时墩承台底面或单墩底面处荷载一览表

4.2 桩基竖向承载力检算结果（见表3）

表3 桩基竖向承载力检算结果一览表

4.3 桩身强度及桩身稳定性检算结果（见表4）

表4 桩身强度及桩身稳定性检算结果一览表

4.4 桩顶位移检算结果（见表5）

表5 桩顶位移检算结果一览表

4.5 群桩承台检算结果（见表6、表7）。

表6 承台抗弯检算结果一览表

表7 承台抗剪及冲切检算结果一览表

5 结语

对东岸临时墩1～3、西岸临时墩1～4基础进行了单桩承载力、桩身强度、桩身稳定性、桩顶位移及承台强度检算，得出结论如下：

（1）东岸临时墩1～3、西岸临时墩1～4的单桩承载力均可满足规范要求。

（2）东岸临时墩1～3、西岸临时墩1～4的桩基在最不利荷载组合作用下桩身混凝土及钢筋的强度、桩基稳定性均满足规范要求。

（3）东岸临时墩1～3、西岸临时墩1～4的桩基在最不利荷载组合作用下桩顶横向位移均满足规范要求。

（4）东岸临时墩1～3、西岸临时墩1～4的桩基在最不利荷载组合作用下承台强度均满足规范要求。

比较而言，西岸临时墩4桩基础的单桩竖向承载力安全系数为2.58，为所有桩基中的最小值；桩身混凝土和钢筋应力为最大；桩顶横向位移达5.37mm，接近容许位移6mm，应限制其自由长度。总体而言，西岸临时墩4桩基础的受力在所有桩基中偏于不利，施工过程中应加强监测和检查。