PHC管桩在提梁机轨道基础设计中的应用
时间:2025-03-07
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桩基
桥梁
PHC管桩在提梁机轨道基础设计中的应用
徐惠纯
(中铁第五勘察设计院集团有限公司,北京
102600)
摘要:铁路客运专线提梁机对其轨道基础施加荷栽大,而同时又对基础变形要求高而使提梁机轨道基础成为预制场土建
结构物设计的难点之一,在不良地质情况下传统上采用大直径桩基础方案,结合国内首次将PHC管桩应用到提梁机轨道基
础设计中的哈大线某工程实例,对提梁机轨道管桩基础设计方
法进行论述。
关键词:铁路客运专线;预制场;提梁机轨道基础;PHC管桩中图分类号:U44
文献标识码:A
文章编号:1004—2954(2009)05—0068—03
1
概述
客运专线箱梁质量大、标准高,提运控制要求严
格,提运设备——轮轨式提梁机轴重大、轴间距小,故
提梁机对基础承载能力要求相当高,对基础和地基的变形要求也极高,以某型提梁机为例,设备要求轨道接
头缝隙小于2mm,接头处两轨道的横向位移或高低差均不得大于2mm。由此可见,直接关系到900t箱梁提运质量和安全的提梁机轨道基础,是预制场土建结构物设计的难点之一。
提梁机轨道基础可采用桩基和筏基方案,在不良地质情况下一般采用桩基方案。在进行铁道部重点科研课题《客运专线预应力混凝土简支箱梁预制场工业化》研发中,课题组在哈大线某预制场首次采用了管桩基础方案并取得成功,为建场单位节省了大量费用。传统管桩多用于地基处理且所受荷载多为静态荷载,将管桩直接使用在900t提梁机等重大移动荷载下的设计较少,本文从提梁机轨道基础设计出发,对PHC管桩基础设计方法进行论述。
2提梁机轨道基础设计及方案对比
2.1
基本说明
提梁机轨道基础结构设计宜按正常使用极限状态进行设计,结构和桩基重要性系数取为1.0,荷载系数可按现行公路规范选取,结构需进行承载力及稳定、变形计算。基础设计为变形控制设计,应同时满足承载力、地基及基础变形要求,一般不进行抗裂和裂缝宽度
收稿日期:2009一Ol—12
基金项目:铁道部重点科技研发课题(合同编号2006G016)
作者简介:徐惠纯(1971一),男.高级工程师,1994年毕业于长沙铁道
学院桥梁工程专业.工学学士。
验算。
2.2工程实例2.2.1
地质
预制场位于哈大客运专线长春段附近,场地地质情况复杂,在勘察深度地基土由更新统(Q:)冲洪积粉质黏土和白垩系泥岩组成,据地质勘察报告,场区地层自上而下依次为:第(2)层,粉质黏土,可塑状态,中压缩性土;第(3)层,粉质黏土,可塑至软塑状态,中一高压缩性土;第(4)层,粉质黏土,可塑状态,中压缩性土;第(5)层,黏土,可塑一硬塑状态,中压缩性土;第
(6)层,粗砂,饱和,中密态;第(7)层,泥岩,全风化,呈土状,硬塑一坚硬状态;第(8)层,泥岩,强风化,泥质结构,中厚层构造。
2.2.2提梁机
轮轨式提梁机为2×450t分体式,全套提梁机共
64轮,单机单侧设8轴16轮,最小轴间距0.8m,轴重
800kN,提梁机荷载如图l所示。
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800kN800kN800kN
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图1
提梁机荷载(1/2)图式(单位:mm)
2.2.3初设方案对比
据工程地质,在初步设计中进行了桩(咖=1.5
m,
H=30
m)和PHC管桩方案对比,桩基础设计方案如图
2所示。据计算工程量显示在造价上PHC管桩比桩基有明显经济优势,在技术上管桩施工文明且速度快,
施工中无噪声污染,同时由于PHC为预制品,其质量
可得到充分保证。采用桩和采用PHC管桩的单位轨
道梁(16m长)经济对比如表l所示,其综合经济技术等效益比较如表2所示。
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8毗
轨
虹
道
粱中心线
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图2桩基础提梁机轨道基础结构(单位imm)
铁道标准设计RAILWAY
STANDARD
DESIGN
2009(5)
桩基
徐惠纯一PHC管桩在提梁机轨道基础设计中的应用
桥梁
表1经济对比
3PHC管桩基础设计
3.1
PHC管桩基础结构
轨道基础由上部轨道梁和下部管桩基础组成。据试算基础分段长度为16m,可达到经济技术最优,轨
道梁高H=1.4m,宽B=2.5m;PHC管桩采用桩径
500mmA型,纵向间距口=2.0m(4d),横向间距b=1.5m(3
d),管桩入轨道梁内0.1m;结构如图3和图4
所示。
围3管桩基础轨道梁立面(单位:mmJ
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