橋梁基礎(chǔ)工程-錨碇基礎(chǔ)

1、第5章 錨碇基礎(chǔ)5.1 懸索橋及其錨碇重力式錨碇（1）錨碇的基本形式隧道式錨碇地錨式巖石錨固土層錨固（重力式）擴(kuò)大式沉井（箱）式樁式地下連續(xù)墻式隧道式巖錨式自錨式錨固形式（2）錨索的分散形式喇叭形散索套散索鞍分散（3）索股向錨固體的傳力方式（a）索股的拉力通過(guò)數(shù)節(jié)眼桿形成的眼桿鏈傳至錨固塊后方的后錨梁。眼桿鏈與錨固塊之間的是分離的，以保證拉力全部傳至后錨梁。工藝繁雜且不經(jīng)濟(jì)，現(xiàn)已很少使用。（b）采用上端有螺紋的鋼桿代替眼桿傳遞索股力。當(dāng)鋼桿過(guò)長(zhǎng)過(guò)重時(shí)，會(huì)給施工帶來(lái)困難。（c）錨固塊中施加預(yù)應(yīng)力后，其鋼桿的長(zhǎng)度只要保證他與錨體混凝土之間有足夠的黏結(jié)力傳遞索股力即可，其長(zhǎng)度可較（b）中的長(zhǎng)度大大減

2、小。（d）在混凝土在前錨面通過(guò)基板將連接索股的螺桿直接與預(yù)應(yīng)力筋相連，將索股力傳至錨體。（e）索股穿過(guò)錨固在錨體中的錨管后，固定在后錨面。 5.2 重力式錨碇基礎(chǔ)的類型（1）淺埋擴(kuò)大式基礎(chǔ) 施工期間：主要受自重作用，作用于豎向，此時(shí)，應(yīng)保證地基承載力和沉降要求。 運(yùn)營(yíng)期間：荷載為自重+主纜傳來(lái)的拉力。除承載力和沉降外，還需重點(diǎn)保證錨碇不會(huì)發(fā)生水平滑移和傾覆，即應(yīng)滿足穩(wěn)定性條件。同時(shí)，還需將基礎(chǔ)的沉降和水平位移控制在容許范圍內(nèi)。 受力特點(diǎn)及要求分離式連體式良好巖（土）層埋深較小時(shí)適用。 廈門海滄大橋東航道大橋東錨碇基礎(chǔ)主纜拉力120000kN 。選擇強(qiáng)風(fēng)化斜長(zhǎng)花崗斑巖為持力層，基本承載力0不小于

3、500kPa。基礎(chǔ)底面尺寸為79.5m 57m，底面積為4531.5m2。其中，為提高基礎(chǔ)的抗滑能力，基礎(chǔ)底面設(shè)計(jì)成5.41%的倒坡；同時(shí)，為盡可能減小基底的壓應(yīng)力但同時(shí)又能保證基礎(chǔ)的抗覆穩(wěn)定性，基礎(chǔ)的前端部分設(shè)計(jì)為箱型，而后部則采用實(shí)體形式。（2）地下連續(xù)墻基礎(chǔ) 先以地下連續(xù)墻圍成圓形或矩形截面的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，然后用“逆作法”施做內(nèi)襯。挖至設(shè)計(jì)深度形成基坑，再澆筑底板，然后在其中灌注（填筑）混凝土或砂、水等增加重量，最后澆筑頂板形成基礎(chǔ)。主纜設(shè)計(jì)拉力為617900kN。錨碇位于長(zhǎng)江南岸的I級(jí)階地，屬長(zhǎng)江沖積平原的高河漫灘，地勢(shì)相對(duì)平緩。以卵石、圓礫層作為基底持力層。連續(xù)墻外徑73m，壁厚1.5m

4、，內(nèi)襯由上到下采用1.5m、2.0、2.5m不同的厚度，基坑開(kāi)挖深度41.5m，底板厚度6m，坑內(nèi)回填填芯混凝土，最后澆筑6-10m厚的鋼筋混凝土頂板。 陽(yáng)邏長(zhǎng)江大橋南錨基礎(chǔ)處陸地或淺水區(qū)，良好土（巖）層埋深較大時(shí)適用。陽(yáng)邏長(zhǎng)江大橋錨碇基坑（3）沉井基礎(chǔ)良好土（巖）層埋深較大時(shí)適用。 主纜拉力640000kN。地層上部為78m86 m的覆蓋層，下為石灰?guī)r。選擇長(zhǎng)69m、寬51m、高58m的特大沉井作為錨碇基礎(chǔ)，沉井在平面上分為36個(gè)隔艙，豎向分為11節(jié)，并在沉井后段隔艙中填砂、填水，增加基礎(chǔ)的重量，并使其重心后移，為提高基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。 江陰長(zhǎng)江大橋北錨基礎(chǔ)（4）樁基礎(chǔ) 結(jié)構(gòu)輕，作用機(jī)理復(fù)雜，設(shè)

5、計(jì)者對(duì)運(yùn)營(yíng)期間水平位移能否有效控制無(wú)把握。目前較少采用。 New Carquinez Bridge5.3 重力式錨碇的設(shè)計(jì)5.3.1 錨碇地基驗(yàn)算的內(nèi)容及要求 受力特點(diǎn) （3）在運(yùn)營(yíng)階段，在巨大的主纜拉力作用下，基底壓應(yīng)力變?yōu)榍按蠛笮〉那皟A狀態(tài)。 （1）在基礎(chǔ)澆筑完成后，地基受力比較均勻。 （2）基礎(chǔ)之上的錨體澆筑后，由于錨體通常后重前輕，故屬基底后端壓應(yīng)力較大，前端壓應(yīng)力較小的后傾偏心受壓狀態(tài)。 驗(yàn)算內(nèi)容（1）持力層承載力（2）錨碇基礎(chǔ)偏心距（3）錨碇整體抗滑動(dòng)能力（4）錨碇抗覆穩(wěn)定性（5）地基沉降及錨碇水平位移（1）持力層承載力（2）錨碇基礎(chǔ)偏心距（3）錨碇整體抗滑動(dòng)能力（4）錨碇抗覆穩(wěn)定

6、性（5）地基沉降及錨碇水平位移apfmaxRapf軸心荷載作用下偏心荷載作用下承載力容許值抗力系數(shù)施工到運(yùn)營(yíng)各階段：按短期效應(yīng)組合計(jì)算e 施工到運(yùn)營(yíng)各階段：核心半徑運(yùn)營(yíng)階段：f2K 整體抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)c3K 抗傾覆安全系數(shù)運(yùn)營(yíng)階段：5.3.2 錨碇受力分析淺埋擴(kuò)大基礎(chǔ)深埋基礎(chǔ)T主纜在散索鞍支點(diǎn)處的拉力；G錨碇的重量；N地基對(duì)錨碇基礎(chǔ)的法向反力；F沿基礎(chǔ)底面方向的摩擦力。G1錨體的重量；G2基礎(chǔ)（包括其中填充物）的重量；P側(cè)面土層對(duì)基礎(chǔ)的橫向抗力；F沿基礎(chǔ)底面方向的摩擦力；（1）荷 載5.3.3 錨碇基礎(chǔ)的選型主纜拉力較小時(shí)可選擴(kuò)大基礎(chǔ)，較大時(shí)采用地下連續(xù)墻基礎(chǔ)、沉井等。（2）地質(zhì)水文條件 巖

7、層埋深較淺時(shí)可采用淺埋基礎(chǔ)，較深時(shí)采用沉井基礎(chǔ)或地下連續(xù)基礎(chǔ)，或?qū)Φ鼗A(yù)先加固后采用淺埋基礎(chǔ)。（3）施 工 淺埋擴(kuò)大基礎(chǔ)最簡(jiǎn)單。沉井基礎(chǔ)適用性強(qiáng)，可在陸地、淺水、深水區(qū)施工。但可能會(huì)出現(xiàn)下沉困難。傾斜、偏移等現(xiàn)象。地下連續(xù)墻基礎(chǔ)適于在陸地或淺水區(qū)施工，在砂層或強(qiáng)度較高的巖石中成槽困難。（4）造價(jià)、工期等5.3.4 錨碇基礎(chǔ)設(shè)計(jì)步驟5.4 錨碇基礎(chǔ)的施工5.4.1 淺埋擴(kuò)大基礎(chǔ)施工（1）基坑開(kāi)挖海滄大橋東錨碇基礎(chǔ)基坑（底面73.5m52m，深37.3m）降水，放坡開(kāi)挖。（2）錨碇基礎(chǔ)澆筑大體積混凝土分塊、分層澆筑。分 塊分層澆筑28層5層5.4.2 地下連續(xù)墻基礎(chǔ)施工（廣州珠江黃埔大橋南汊橋南錨碇）