江顺大桥主塔基础设计.pdf

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1、2014年第4期广东公路交通GuangDongGongLuJiaoTong总第133期文章编号：1671—7619(2014)04—0021—04江顺大桥主塔基础设计蒋娜芳(广东省公路勘察规划设计院有限公司，广州510507)摘要：广东江顺大桥为主跨700m的双塔双索面混合梁斜拉桥。结合地质条件、水文条件、结构受力及施工合理性等方面对江顺大桥主塔基础的设计进行了深入的研究比选，以期为同类桥梁的基础设计提供有益借鉴。关键词：斜拉桥；桥塔基础；桩基承台；设计中图分类号：U443．38文献标识码：B0概述

2、结构部分：最高温度34~C，最低温度0~C，线膨胀系江顺大桥为广东省广佛江快速通道上连接江数为1．0x10～／~C。合龙温度按20'E考虑。索塔门市蓬江区和佛山市顺德区的交通枢纽。主桥为的13照温差取±5，索梁日照温差取±10℃：双塔双索面混合梁斜拉桥，主塔为钢筋混凝土H(4)设计洪水频率：1／300；形桥塔，主桥长1172m，跨径布置为60m+176m+(5)通航标准：主航道净650mx22m，单孔双700m+176m+60m，建成后将成为广东省跨度最大向通航：的斜拉桥。(6)通航水位：最高+7。

3、23m(85国家高程)，江顺大桥设计采用的主要技术标准为⋯：最低+O．33m(85国家高程)：(1)设计荷载：公路一I级；(7)桥址地震动峰值加速度：0．089g(50年超(2)设计风速：Vl=32．4m／s；越概率10％)：(3)温度影响：钢结构部分：最高温度46℃，最(8)抗震设防水准及基础抗震性能目标_2低温度一3℃，线膨胀系数为1．2×10／℃；混凝土(表1)：表1江顺大桥抗震设防水准(9)船撞力：主墩横桥向26160kN，纵桥向船均较大。撞力取横桥向的50％。(2)桩基础：其设计、施工较成

4、熟，单桩承载力l主塔基础选型大，抵抗水平荷载能力强，适用于各种复杂不利地大跨度桥梁常见的基础型式可选沉井基础、质条件]。江顺大桥船撞力不大，沉井的防撞优桩基础两种方案，本文对其进行比选。势无法充分体现。而采用桩基础时。由于年水位落(1)沉井基础：沉井基础作为大跨度桥梁索塔差不大，能保证船驳不与桩基自身发生撞击。综基础在国内外被大量应用。沉井基础刚度大，结上分析，本桥索塔基础不考虑沉井基础方案，推荐构安全可靠，特别适用于基础承受水平力大，持力采用桩基础方案。层埋深较浅的地质条件_3]。但江顺大桥桥址处

5、岩2主塔基础桩径比选层风化不均，基岩岩面不平，这给沉井定位、下沉江顺大桥桥址处岩层风化不均，基岩岩面不施工带来较大的困难和风险；此外，桥位航道航运平，主塔基础冲刷严重，如表2所示。桩基础的最不繁忙，大体量的沉井运输、定位、下沉对通航影响利自由长度达43．97m．对抗震设计提出了较高的要作者简介：蒋娜芳(1984．04一)，女，湖南邵东人，工学硕士，工程师，从事桥梁设计工作。E-mail：nafang_．jiang@163．eom．·21·2014年第4期广东公路交通总第133期求。经计算分析，主桥基

6、础由横向地震控制设计。综合造价、承台受力及施工工期等因素(表表2主墩基础冲刷线高程(单位：m)3)，桩基推荐采用D3．0m桩径。3主塔基础设计优化3．1桩基础设计优化对于有抗震设防要求的承台来说，利用系梁初步设计阶段分别选取2．5m，2．8m，3．0m桩来分配和传递各承台在地震力作用下所受的剪力径进行比较，基础平面布置如图1所示。和弯矩对改善其受力状况十分有利。系梁下设桩不仅能分担地震水平力。还能增强系梁的刚度，调整承台的内力。但是在主塔传来的强大竖向力作用下．系梁下设桩势必会使其相对两侧承台产生相

7、对位移，从而在上缘产生拉应力。针对此现象，通过ANSYS有限元软件建立实体的承台有限元模型，其中桩基、桥塔以及承台均采用块体单元(sol—id45)模拟，系梁的受力考虑为塔底内力和基础沉降两部分作用的叠加。塔底内力作用下。系梁的应力云图如图2所示，其中塔底竖向力在短期组合下为2．88E+05kN，系梁上缘的名义拉应力为1．80MPa。基础沉降作用下，系梁的应力云图如图3所示。其中系梁两侧考虑的基础极端沉降如图4所示，系梁上缘的名义拉应力为2．11MPa。因此．系梁上缘在塔底内力和极端沉降作用下共产生

8、3．91MPa的名义拉应力．基础顶腰现象明显。由此，在项目施工图阶段取消了承台系梁图1桩径172．5m、D2．8m、D3．0m基础平面图下的桩表3桩径比选表图2系梁在塔底内力作用下应力云图图3系梁在基础沉降作用下应力云图·22·2014年第4期广东公路交通总第133期参考文献：[3]李镇，张雄文．苏通大桥主塔群桩基础的设计与[1]公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范施工[J]．公路交通科技，2008(8)：119—121．JTGI)60—2004[S]．北京：人民