自平衡試樁法在自錨式懸索橋承載力測試中的應用

1、1、工程概況河南武西高速公路桃花峪黃河大橋土建工程是河南省“十一五”重點交通項目。該工程是鄭州西南繞城高速公路向北延伸跨越黃河的一條南北高速大通道,路線全長28.128公里。全線采用設計速度100km/h,路基寬度33.5m的雙向六車道高速公路標準設計。工程采用雙向六車道高速公路標準設計,設計行車速度為每小時100公里。桃花峪黃河大橋主橋采用自錨式懸索結構,最大跨徑406米,設計防洪標準300年一遇。武西高速公路桃花峪黃河大橋樁基工程施工68棵樁,5500余延米。工程設計最大單樁承載力測試為23000KN,自平衡試樁法試驗采用鉆孔灌注嵌巖樁,以層中風化泥質粉砂巖為樁基持力層,樁端進入中風化巖層

2、大于3米。2、測試方法確定自錨式懸索斜拉組合體系橋梁是一種特殊的橋梁結構形式,同一個橋跨中,懸索與斜拉的相互協(xié)作達到共同承受荷載的目的。主塔是懸索一斜拉組合體系橋的關鍵部位,且受力復雜。在該項目中,樁基施工采用人工挖孔樁工藝,從挖孔樁到樁基混凝土澆筑,考慮的本工程場地、造價、及工期等嚴格要求,故選擇自平衡試樁法進行本次測試。3、荷載箱埋設位置及試樁設計參數(shù)采用自平衡試樁法對自錨式懸索.斜拉組合承受荷載的受力特點進行分析,確定荷載箱的埋設位置,并根據(jù)加載時某級荷載下的位移量和前一級荷載下的位移量關系,估算試樁的側阻力和端阻力找其平衡點,把荷載箱盡量埋設在其平衡點的位置。其中,試樁設計參數(shù),確定加

3、載終止條件是準確獲得試樁側阻力和端阻力的關鍵。武西高速公路桃花峪黃河大橋項目是河南省規(guī)劃的武陟至西峽高速公路跨越黃河的一座特大橋。橋梁長約7.739km,其最大跨度高達406米,主橋為雙塔自錨式拱吊組合體系,橋跨布置為160+410+160=730m ;副橋采用變截面連續(xù)剛構,跨徑布置有80+135+80、80+2×135+80二種形式,30m裝配式預應力混凝土連續(xù)箱梁。在試驗場地中進行了4根試樁,樁型為鉆孔灌注嵌巖樁,端進入層中風化泥質粉砂巖深度不少于3米,4根試樁身配筋均一致,混凝土強度等級為C40,各試樁設計參數(shù)見表1。自平衡試樁法在自錨式懸索橋承載力測試中的應用朱家鵬河南省桃

4、花峪黃河大橋投資有限公司河南鄭州450001【摘要】自平衡試樁法裝置簡單、節(jié)省費用、試樁仍可再利用、不受施工場地(水上、坡地、洞室等限制等優(yōu)點。但目前該測試方法的應用和研究較少,因此對其應用過程的分析總結是有必要的,本文通過自平衡試樁法在武西高速公路桃花峪黃河大橋承載力測試中的應用,談自己對自平衡試樁法的幾點認識?！娟P鍵詞】 自平衡試樁法單樁豎向承載力鉆孔灌注嵌巖樁承載力測試表1自平衡試樁法試樁設計參數(shù)4、自錨式懸索橋承載力測試分析桃花峪黃河大橋試樁采用自平衡試樁法測試,樁型為鉆孔灌注嵌巖樁,端進入泥質粉砂巖深度大于3米,4根試樁身配筋均一致,混凝土強度等級為C40,各試樁設計參數(shù)見表1。4根

5、試樁單樁豎向進行抗壓承載力試驗歷時3天。根據(jù)自平衡試樁法測試所得數(shù)據(jù),繪制4根試樁荷載箱上、下樁段在分級加載過程中的Q s 曲線(見圖1 。圖1各試樁荷載箱波段Qs曲線從試樁承載力理論值與實測值結果可以看出,試樁上下段樁的理論估算值和實測值基本一致。最終4根試樁測試結果均滿足設計要求,這充分說明了自平衡試樁法在鉆孔灌注嵌巖樁單樁抗壓極限承載力測試中的應用是完全可行的。5、結論自錨式懸索橋構造簡潔,保留了傳統(tǒng)懸索橋優(yōu)雅的外形,非常適合于現(xiàn)代的城市橋梁。研究大跨徑自錨式懸索橋的結構動力特性,通過試樁承載力理論值與實測值的實驗結果進行對比。結果表明:自錨式懸索橋的穩(wěn)定性主要與主梁的施工方法和架設過程

6、有關,橋基的單樁豎向抗壓極限承載力滿足了設計要求,自錨式懸索橋具有良好的承載穩(wěn)定性。同時,混凝土自錨式懸索橋主梁受到的軸向壓力非常大,這樣對于抗壓性好的混凝土材料來講,可以節(jié)省大量的預應力設備,這是混凝土自錨式懸索橋的獨特之處。自平衡試樁法在該工程整個試樁過程只用時3天,并且測試費用比傳統(tǒng)的靜載試驗低的多,這說明自平衡試樁法的優(yōu)越性。樁基施工采用人工挖孔樁工藝,從挖孔樁到樁基混凝土澆筑,有效地保證了施工質量和進度。隨著樁基礎大量使用,該測試方法將具有廣闊的應用和發(fā)展前景。參考文獻1張宏斌,孔憲京,張哲.自錨式懸索橋動力特性分析J.公路交通科技,2004(7.2JGJ94-94.建筑樁基技術規(guī)范S.3陳仁福.大跨度懸索橋理