1孔16m薄壁桥台双排桩基础结构在高速公路中的应用

                                  (内蒙古交通设计研究院，内蒙古 呼和浩特 010010)
摘 要：1孔16m薄壁桥台结构在高等级公路的桥涵设计中应用较为普遍，但桥台高度太高，单排桩基础强度配筋不能满足规范要求。本文结合工程实践，介绍了双排桩基础薄壁桥台结构在高速公路中的应用。
关键词：薄壁桥台结构；单排桩；双排桩；承载力；强度
中图分类号：U442.5  文献标识码：A  文章编号：1007—6921(2007)07—0115—01
      1孔16m薄壁桥台结构是高等级公路和城市道路中的中小跨径桥梁和跨线桥普遍采用的一种桥型，它具有构造简单、圬工数量小、施工方便快速、造型美观、造价合理等优点，可以充分发挥钢筋和混凝土的力学性能，降低工程成本，节约造价。
      目前，随着社会的发展，地方路网也在日新月异的变化，很多乡村道路已经不单是小型的机械和汽车通过，新型的机械和汽车对高速公路上跨乡村道路的净高和净跨提出了更高的要求，桥涵工程设计中预留足够的净空和余宽成为必不可少的条件。1孔16m薄壁桥台结构是普遍采用的一种形式，但是，高度在6m以上，斜度大于25°的薄壁桥台单排桩强度计算不能满足规范要求。而我们在高等级公路设计过程中经常遇到高度6m以上的构造物，选用其他桥型造价又不合理，鉴于此，采用双排桩基础薄壁桥台结构，能很好地解决桩基础强度不足的问题。
1 工程结构特点
1.1 设计和施工简单
      双排桩薄壁桥台结构计算模式简单，计算过程快，设计中可采用通图。从而形成标准化、程序化，可缩短设计周期，提高设计效率。施工中采用普通钢模板，不需定型模板，施工工艺成熟，工程难度小。
1.2 可适应不良地质条件
      在地质条件比较差的地段，尤其是承载力和摩阻力很低的地段，地基承载力不能满足重力式结构，选用其他桥型造价又不合理。双排桩薄壁结构既解决了单排桩薄壁结构基础承载力不足的问题，又可缩短桩长，能较好的适应各种地质条件。
1.3 工程适用范围广
      经多条高等级公路，国道210东苏断、国道208集丰段、赤通高速等的设计，流量在100(m³/s)左右的小桥采用该结构比采用棋他结构型式经济合理。在通道方面，尤其是机耕道，很多被交道路两边有排水渠，综合考虑排水兼通道功能，1孔16m薄壁台结构可充分满足净高和净宽要求，建成后往往有“既宽又大”的感觉，美观适用，深受当地群众的欢迎。
1.4 工程造价低
      在地基承载力不能满足重力式结构的地段设置跨径在13m以上又不需太大的构造物，如若考虑两孔或三孔肋式结构(桩基础)形式以及高架桥，造价要比1孔16m薄壁桥台双排桩结构高很多。
2 工程计算实例
      以台高6.5m斜30°的薄壁桥台单排四颗桩(桩径1.5m，承台宽2.5m，桥台其他尺寸同下图)为例，经计算桩截面最大弯矩发生在距桩顶2.8m处，M＝5133.2(KN.m)，截面配筋计算需Φ32钢筋54根，钢筋净距5.5cm，显然不能满足规范要求。同样情况，将1.5m的单排桩(四颗)改为桩径1.2m的双排六颗桩(如下图示)，计算得桩截面最大弯矩发生在距桩顶2.6m处，M＝2117.5(KN.m)，截面配筋计算需Φ22钢筋27根，钢筋净距11.8cm，满足规范要求，设计合理。

                                     图2 平面

3 工程实践应用
      内蒙古交通设计研究院在2004年勘测设计的阿布海至通辽段高速公路共有8座1孔16m薄壁台结构，大部分桥台高度在6m左右，而当地的地质情况又不好，地基承载力在200KPa左右，平均摩阻力在30KPa左右。如采用单排桩基础，桩长太长，并且部分结构桩基础强度不满足规范要求。综合考虑各种情况，经过计算最终采用上图所示的双排桩基础，桩长缩短10m左右，并且解决了强度不足的问题，结构受力更加合理，与采用其他方案相比，大大节省了工程造价，在文件审查时得到了专家的肯定。
［参考文献］
［1］ JTJ024-85,公路桥涵地基与基础设计规范［S］.
［2］ JTJ D60-2004,公路桥涵设计通用规范［S］.
［3］ JTJ D62-2004,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范［S］.
［4］ 公路桥涵设计手册.墩台与基础［S］.北京：人民交通出版社，1996.

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