既有線橋涵接長施工中線路的加固方法及檢算

既有線橋涵接長施工中線路的加固方法及檢算1前言我標(biāo)段承建的xx線二線工程其中包括xx至xx段既有線80km/h提至160km/h的提速改造工程。工程將對能滿足提速要求的線路、路基、橋涵等進(jìn)行改造,線路將小半徑曲線改造成大半徑曲線時,不可避免地要將一部分橋涵接長,橋涵接長的施工需要拆除既有橋涵的翼墻及其它附屬結(jié)構(gòu),而拆除部分恰處于路基邊坡處,對路基邊坡穩(wěn)定有重大影響。橋涵接長施工必須在保證營業(yè)線行車安全及運輸任務(wù)的前提下進(jìn)行。為此,在橋涵接長施工前必須對施工可能影響路基穩(wěn)定的線路進(jìn)行加固,以保證路基的穩(wěn)定,確保行車安全。樁直徑60cm,樁中心距為90cm,挖孔樁的樁位布置如線路圖1所示。2加固方案我標(biāo)段負(fù)責(zé)K0+000～DK14+300段的提速改造施工任務(wù),其中包括接長橋涵25座,該處路基土質(zhì)為砂粘土,路基邊坡為1:1.5。橋涵接長施工都需要拆除翼墻,拆除翼墻前,對路基采用挖孔樁進(jìn)行防護(hù)。挖孔樁采用直徑60cm、壁厚8cm的鋼筋混凝土圓管護(hù)壁，人工挖孔至基底以下1m，孔內(nèi)置鋼筋籠，灌注C20混凝土超出路基填土頂面0.5m。樁直徑60cm，樁中心距90cm，挖孔樁的樁位布置如圖1所示：圖1樁位布置圖(單位:m)3理論檢算3.1確定計算參數(shù)(1)其內(nèi)摩擦角及重力密度xx線土層為砂粘土,其重力密度γ=17Kn/m3,由鐵路工務(wù)技術(shù)手冊《路基》分冊查得,土的內(nèi)摩擦角φ=35°;cotφ=1.428。(2)樁背與填料的摩擦角δ(δ為主動土壓力Ea作用方向與樁的法線之間的夾角,即土壓力的傾斜角)。由鐵路工務(wù)技術(shù)手冊《路基》分冊查得,δ=(2/3)φ,即δ=23.33°。(3)樁背傾角α(α為樁背與垂線的夾角)因樁是垂直的,故傾角α=0。(4)活荷載換算方法由鐵路路基設(shè)計規(guī)范(TB10001—99)附錄A查得,對Ⅰ級重型鐵路,列車和軌道荷載的換算土柱高度h0=3.5m,分布寬度l0=3.6m。當(dāng)鋪設(shè)無縫線路時,其換算土柱高度應(yīng)增加0.1m,京秦線屬此種情況。(5)確定K值(K為作用于路基頂面上的活載底邊點與樁的距離)道碴肩寬為30cm,道床高度為50cm,道床坡度為1∶1.75。查鐵路路基設(shè)計規(guī)范(TB10001—99)附錄A注意事項第3條可知:活載分布于路基面上的寬度,自軌枕底兩端向下按45°擴(kuò)散角計算,K=30+50×1.75-50tan45°=67.5cm。3.2計算土壓力由于我管段涵洞基礎(chǔ)底面距路基頂面的填土高一般都小于5.5m,因此H取5.5m檢算。采用庫侖理論計算列車和軌道荷載及路基土土體對防護(hù)樁的壓力,求其大小、方向及作用點。確設(shè)破裂面交于太荷載分布范圍眼內(nèi)密,蜻受力分析如武圖勻2丹噸所示鉛。例CD泳座為破裂頁面隔,B武援為作用于路基扎面活載的底邊常點挺,筑過丟B盤輕作梢CD駝匪的平行線與樁械交吊于渡A賢君點竊,治按庫侖主動土賄壓力公式進(jìn)行種計討算岡:身令們Ψ脊傷=鉛φ奧+給δ留-焰α祥=58茅.付33°,t羨a騰n逃Ψ年=1撫.婆621,句A0=(1配/淘2)H(管H+2有h散0是)=34烤.輝925,忌B0=(騎1芹/業(yè)2)H(薪H+2規(guī)h所0聚)ta拜n焰α繼+Kh腥0擋=0姐.乏675×3斷.恭6=劈2喘.隨43(A骨0錘瘋、晝B材0巧知為邊界條件系檢數(shù)綿,嫩其值隨邊界條貿(mào)件不同而財異部),荒ta捷n換θ宿=-ta流n傷Ψ戚±(ta汗n嬌Ψ銹+co懇t騰φ妖)(ta受n捉Ψ嘆+B0P膀A0)=穿-1荒.碎621±2齡.腥271竹(甲取正按值毫),孩取鋪ta答n替θ斯=0按.卷65,眉王所掛以冒θ劍=33梅.舊02°貞(玉θ化為破裂面與鉛閣垂線的夾偽角料,看即破裂鐵角寫),0何.破65×5箱.溪5=3贊.妄575<0鑒.著675+筋3停.綱6=4禍.恭275,隱擁與假設(shè)相竹符甩,風(fēng)所以可青得編:型Ea梅=辛γ留(A0ta膏n沫θ饞-B0)co呈s態(tài)(居θ藏+輝φ禍)/sin州哀(責(zé)θ碎+翻槽Ψ惡)=腦17×(3騙41925吧×0165事-2143)抄×0137笑4=129桑kNPm墊(Ea痛池為主動土壓榮力哲),舅h殃1笑=K涉/盜(ta毅n跨θ垂-ta刑n咬α塵)=0將.嚷675領(lǐng)/朝0他.鳳65=帝1塞.勢038m踩(h說1脖涌為朵AB梯碧間的垂直距計離忌),夢h鏟2賢=H-h咱1吃=怒4鏡.續(xù)462m累(h遭2汗僅為膨A乓峰至涵洞基底的局垂直距離秤)凱Zx靈=(H天3奇+3h容0伯h仇2疤2箱)凳/決[3(H歉2拌+2h奔0介h滴2恐)]=殿2節(jié).伏038m懷融(Zx膜全為逮Ea沉毯的作用點與基顧底的垂直距勿離平),情Ex=Ea默cos丈(訓(xùn)δ涉-筒α驕)=12幟9岡×澡cos23府.相33°=羅118仆.告5kNP施m舅。訊圖走2若怕防護(hù)樁的受茂力分析圖死示骨(補(bǔ)單辣位堅:m)掉3產(chǎn).滲3籌需用平衡設(shè)計轉(zhuǎn)理論確定樁的因斷面尺寸并布圈置鋼筋假設(shè)樁窗為矩形截面按許配置單排鋼筋慚設(shè)貼計餓(楊見彎圖宮3),b灣配為樁嫩寬屆,h費蓋為樁寬厚綱,c掩酬為混凝土凈保核護(hù)層加鋼筋半乒徑需,x基寬為受壓區(qū)高勿度具,hg=宜h-c嗓闖。假設(shè)填土寬沒度句為貴1冤m,婆你取樁寬躲1m會,敞辜其彎通矩劇M=11善8銷.組5×1×轉(zhuǎn)2史.善038=汽241歐.巴4kN·譯m廢。背圖局3霧棵單筋矩形樁羞截面艱C20筆手混凝土的容許貿(mào)應(yīng)于力射[比σ衣w]=7昌MPa,n豪=15,行n姿顆為鋼筋的彈性掩模量與混凝土觀的變形模量之鼠比細(xì)值梨,誦鋼筋助為辭A3揚年鋼心,螞鋼筋的容許應(yīng)絕力景[撒σ勵g]=13億0MPa戒嫂。司(1)平俯計算受壓區(qū)的項相對高嗓度隆α惡a=n隱[辰σ止w]P{n笨[拳σ灶w]+課[頌σ倒g]}=農(nóng)0返.乞447m鈔捷(2)聰舍確定樁的斷面忙尺寸陵bh第2散g暢=2MP乎{a(1訊-aP3購)場[梳σ恰w]}=習(xí)181遵.駱3×多10聚6引mm海3狀,潛因假設(shè)樁纏寬脹b=煎1m黃,阻退則樁擇厚潤hg=文181隸.礦3×10隱6裹/質(zhì)10時3止=冷426mm飯,華樁的厚艘度餐h在候采用腳500mm將礙,避估鑼計察c=賄50mm冷優(yōu),顛則付h眠g報=h-眼c=滑450mm損。故(3)須粘確定鋼筋的面菊積轎A希g迷店A太g忌=M寫/族{悠[壩σ槽g汁](1櫻–割a尖/盒3)h精g慘}=4齒849mm奏2慚,格選用蓄φ洗12mm尼盞圓乏鋼腹,柳其截面委積途s=紛113酒.臉1mm兆2譯,領(lǐng)取擴(kuò)44冊脫—析φ趙12mm詞盞,熟則詢A陜g噸供隆=44×闖113亭.散1=4絹976盤.何4mm撐2字>4我849mm粥2沸庭?？?4)貴所驗算應(yīng)力擾選秧用括44量跪—風(fēng)φ拼12mm升,A革g愉供乏=44×低113幸.婦1=貍4仙976起.竄4mm猶2印,芒配筋他率播μ熄=A沫g愛供陜/臨(剩bh爛g得)=0玩.紫01105串9,衫n豆μ冠=0哭.翁1659耍,背α乖=(近n超μ閑)苦2坊+2絹n腥μ炊-緩n獵μ酷=0伍.鳥4335今,箏σ掏g豎=M圖/后[A骨g肯供緞(賽1粉–懲a稱/糕3)h區(qū)g庭]=1覺26MPa廣<注[爸σ陵g枝]=識130MP懇a,吸σ嗽h評=專(悟σ撤g咱/瞧n)[x魔/土(冬h棄g遮-x)咱]=冶(屯σ本g雄/霧n)[a輛/育(倒1-a)嘆]=病6漁.詳43MPa租<唐[庸σ伐w心]=7纖MPa仇(郵式備中仔x=ah邊g固)弓股。清所饅以麗,尾樁中鋼筋和混截凝土的應(yīng)力均宵小于其容許應(yīng)勇力惹,螺滿足設(shè)計要求龜。弟(5)摸療挖孔樁的配筋炸及布置嘉①程H由沒≤劫515m瘋皮時的配筋布置誓檢算中假設(shè)樁鞠寬剛1m巴斗,貝厚滋015m析些,召其樁內(nèi)配置鋼炭筋肌44達(dá)萬—畜φ捐12mm忘。施工中采用聽鋼筋混凝土圓墓管護(hù)掛壁士,懂其直徑為冠60cm替造,膚通過長方形與疫圓形進(jìn)行等面游積換陷算竄,鎮(zhèn)確定出每根樁境配主館筋肅24鉤?！堞諔?2mm西。每側(cè)翼墻外霞布置挖孔英樁兩5輩月根尸,蘋直徑為洽60cm抗紐,袖樁中心距為羨90cm躺蜂,警挖孔樁樁限長育(傳路肩標(biāo)采高召-汗豐基礎(chǔ)底標(biāo)全高埋+師1份.儉5m侵)劇劫≤踩5否.尼5+1壞.章5=細(xì)7m始。樁內(nèi)環(huán)形布牧置輔φ團(tuán)12mm盒鹽主覺筋工24曠懶根寺,沸保護(hù)層為杏5cm他移,樸沿樁高度每覽30cm后礦設(shè)假φ綠8mm扇箍筋一伍道悼,價灌斗注寧