肥西橋50+70m的獨(dú)塔混凝土斜拉橋報(bào)告

肥西縣派河三橋設(shè)計(jì)復(fù)核(施工圖設(shè)計(jì)階段)同濟(jì)大學(xué)橋梁工程系2015-6-27目錄1橋梁概況11.1氣象和水文11.2橋型方案11.3施工方法32復(fù)核依據(jù)42.1復(fù)核標(biāo)準(zhǔn)42.2基本資料42.3設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)42.4設(shè)計(jì)復(fù)核基本數(shù)據(jù)5材料5荷載53設(shè)計(jì)復(fù)核內(nèi)容64上部結(jié)構(gòu)計(jì)算復(fù)核74.1結(jié)構(gòu)離散和計(jì)算說(shuō)明74.2規(guī)范容許值74.3承載能力極限狀態(tài)截面強(qiáng)度計(jì)算84.4持久狀況正常使用極限狀態(tài)抗裂計(jì)算104.5持久狀況正常使用極限狀態(tài)撓度計(jì)算114.6持久狀況構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算124.7短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算154.8拉索應(yīng)力計(jì)算195下部結(jié)構(gòu)計(jì)算復(fù)核205.1鉆孔灌注樁單樁容許承載力計(jì)算20橋位處工程地質(zhì)基本條件20全橋墩臺(tái)基礎(chǔ)情況21單樁容許承載力215.2主墩計(jì)算復(fù)核22作用在中墩上的荷載22中墩承臺(tái)驗(yàn)算23中墩墩身強(qiáng)度驗(yàn)算24主橋墩樁基礎(chǔ)承載力和強(qiáng)度驗(yàn)算24橋梁概況派河三橋位于肥西縣上派鎮(zhèn)普賢路（環(huán)城北路）上，分別與紫蓬路、濱河路相交，連通方興大道和合肥經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)。該橋跨越派河，派河上已形成了合安路橋、巢湖路橋兩座橋梁，派河三橋位于這兩座橋梁的下游。本橋建成后將成為肥西縣城一道標(biāo)志性建筑，與周邊派河景觀一道形成肥西縣一道靚麗的風(fēng)景線，該橋全長(zhǎng)126.00米。氣象和水文本橋位區(qū)屬暖溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候與北亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候過(guò)渡帶，區(qū)內(nèi)總的氣候特征：氣候溫和、四季分明、雨量適中、光照充足、無(wú)霜期較長(zhǎng)等特點(diǎn)。區(qū)內(nèi)年平均氣溫為14.5～15.3℃。極端最高日平均氣溫（7月）為42℃,極端最低氣溫（元月）為-22℃。區(qū)內(nèi)年日照時(shí)數(shù)為2173.7～2425.3小時(shí)，年無(wú)霜期在210～222天左右。區(qū)內(nèi)雨量充沛，降水量年際變化較大，多年平均降水量在821.3～985.3mm，豐水年降水量在1583mm，旱年降水量在471.9mm，且降水年內(nèi)分布不均，6至9月降水量較大，11月至翌年2月降水量最小。區(qū)內(nèi)降水具有降水量大，降水延續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，短時(shí)間降水強(qiáng)度大等特征。主汛期一般在6～9月份，洪峰多出現(xiàn)在7～8月份，年平均蒸發(fā)量1421.9～1613.2mm，相對(duì)濕度為72～77%。橋型方案總體布置跨徑組合50+70m的獨(dú)塔混凝土斜拉橋。主跨側(cè)為跨度70m的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，10根斜拉索；邊跨為跨度50m的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，10根斜拉索。斜拉索采用單索面扇形布置?？傮w布置如圖1-1?？傮w布置主梁主梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土梁，邊跨采用壓重，橋面全寬32m，主梁梁高2.8m，采用混凝土封閉箱梁，頂板設(shè)2.0%的橫坡，底板采用流線型。主梁采用單箱五室截面，混凝土標(biāo)號(hào)為C50，主梁頂板厚25cm，主跨底板厚25cm，邊跨底板厚45cm，腹板厚45cm，在斜拉索兩側(cè)設(shè)置兩道腹板以利于箱梁的縱向傳力，腹板厚為45cm?；炷铃^跨區(qū)段縱向與索間對(duì)應(yīng)。主跨每6.0m設(shè)置一道橫隔板，板厚60cm；邊跨每4.0m設(shè)置一道橫隔板，板厚60cm?？紤]本橋邊跨較小，所以對(duì)邊跨段箱內(nèi)填充鐵砂混凝土壓重，以增強(qiáng)其對(duì)主跨的錨固作用。主梁采用三向預(yù)應(yīng)力體系，縱向采用12Ф15鋼絞線，橫向采用19Ф15和5Ф15的鋼絞線，豎向采用直徑32mm精軋螺紋鋼筋。主塔為了減小主塔塔身的占地空間及對(duì)視覺(jué)的影響，主塔采用獨(dú)柱形式，結(jié)構(gòu)上采用塔、梁、墩固結(jié)方式。橋面以上塔高為45.0m。塔柱采用兩根直徑2m的圓柱形鋼管混凝土，在索塔錨固區(qū)鋼管合二為一，采用橢圓形截面形式。梁下塔墩為φ6m的實(shí)心圓柱形鋼筋混凝土塔身。橋面以上塔柱采用鋼管混凝土鋼管壁厚為20mm，材料為A3鋼，管內(nèi)填充C50微膨脹混凝土。2m直徑鋼管于工廠分段制造后，在現(xiàn)場(chǎng)焊接接長(zhǎng)。索塔錨固區(qū)斜拉索的錨固方式采用內(nèi)壁鋸齒形式。塔上斜拉索的錨固間距為1.5m。主塔基礎(chǔ)采用19根Ф1.8m鉆孔樁。承臺(tái)為圓形，承臺(tái)半徑為8.7m，高5m。斜拉索斜拉索采用單索面扇形密索布置。斜拉索采用平行鋼鉸線索，鋼絞線的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為Rby=1860MPa，規(guī)格為2×30Ф15～2×60Ф15。斜拉索在主梁上的橫向間距為1.0m，順橋向兩側(cè)鋼索為不對(duì)稱(chēng)的扇形布置。主跨標(biāo)準(zhǔn)索距6.0m，邊跨索距為4.0m，全橋共有斜拉索20對(duì)(40根)。施工方法⑴利用草袋圍堰筑島，填筑派河中主塔基礎(chǔ)占用區(qū)域，將其標(biāo)高填至地面，以利主塔鉆孔樁施工。⑵待鉆孔樁施工完畢，進(jìn)行大開(kāi)挖，澆筑承臺(tái)砼及塔墩身砼。在主塔基礎(chǔ)施工的同時(shí)進(jìn)行輔助墩，邊墩的施工。⑶在預(yù)應(yīng)力砼梁范圍內(nèi)安裝臨時(shí)支架，并在支架上分段澆筑。⑷采用自升式塔吊直接在主塔墩處分節(jié)吊拼上塔柱鋼管，且在鋼管內(nèi)填筑50號(hào)微膨脹砼。⑸對(duì)稱(chēng)張拉A1、J1斜拉索。⑹重復(fù)第5施工步驟，由內(nèi)到外依次張拉，直到張拉最后一對(duì)斜拉索。=7\*GB2⑺進(jìn)行橋面施工，調(diào)整全橋索力，主橋施工完畢。復(fù)核依據(jù)復(fù)核標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程施工圖設(shè)計(jì)文件審查暫行辦法》（建設(shè)[2000]41號(hào)）中華人民共和國(guó)建設(shè)部2000年2月17日主要規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)1．《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01—2003）；2．《城市橋梁設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》CJJ11-93；3．《城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)》CJJ77-984．《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60—2004）；5．《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD62—2004）；6．《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ004—9）；7．《公路工程橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ024—85）；8．《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041－2000）；9．《公路斜拉橋設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ027-96）基本資料《肥西縣派河三橋施工圖設(shè)計(jì)》 安徽省公路勘測(cè)設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)荷載：城市-A級(jí)。設(shè)計(jì)行車(chē)速度：40公里/小時(shí)。橋面寬度：4.0m(人行道)+3.0m(慢車(chē)道)+0.5m(鋼護(hù)欄)+7.0m(車(chē)行道)+3.0m(塔柱拉索區(qū))+7.0m(車(chē)行道)+0.5m(鋼護(hù)欄)+3.0m(慢車(chē)道)+4.0m(人行道)=32.0m。地震烈度：橋位處地震動(dòng)峰值加速度為0.10g，相當(dāng)于基本烈度Ⅶ度，按Ⅷ度設(shè)防。設(shè)計(jì)復(fù)核基本數(shù)據(jù)材料混凝土主橋預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁：50號(hào)混凝土主塔混凝土：50號(hào)混凝土主橋主墩：40號(hào)混凝土鋼材縱向預(yù)應(yīng)力鋼束：ASTM416-97a之270級(jí)鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度1860Mpa橫向預(yù)應(yīng)力鋼束：ASTM416-97a之270級(jí)鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度1860Mpa豎向預(yù)應(yīng)力鋼束：?jiǎn)沃邚?qiáng)精軋螺紋鋼，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度750Mpa主塔鋼管：A3鋼斜拉索斜拉索采用平行鋼鉸線索荷載上部結(jié)構(gòu)恒載：箱梁結(jié)構(gòu)自重，混凝土容重取26kN/m3；橋面鋪裝：瀝青混凝土容重取23kN/m3，橋面系混凝土容重取24kN/m3；活載：城—A級(jí)，人群荷載3.5kN/m2；過(guò)橋管線：按50kN/m考慮。附加荷載：非線性溫度：縱向計(jì)算時(shí)橋面板按升降溫±5℃；支座沉降：考慮兩邊墩最不利情況下相鄰支座不均勻沉降±1cm；整體溫度：按升30℃，降15℃考慮。設(shè)計(jì)復(fù)核內(nèi)容根據(jù)設(shè)計(jì)院要求，施工圖設(shè)計(jì)階段應(yīng)對(duì)方案進(jìn)行以下內(nèi)容的計(jì)算和分析工作：承載能力極限狀態(tài)截面強(qiáng)度計(jì)算復(fù)核；持久狀況正常使用極限狀態(tài)抗裂計(jì)算復(fù)核；持久狀況正常使用極限狀態(tài)撓度計(jì)算復(fù)核；持久狀況構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算復(fù)核；短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算復(fù)核：按施工過(guò)程,進(jìn)行截面應(yīng)力計(jì)算復(fù)核；拉索應(yīng)力計(jì)算復(fù)核；下部結(jié)構(gòu)計(jì)算復(fù)核。上部結(jié)構(gòu)計(jì)算復(fù)核結(jié)構(gòu)離散和計(jì)算說(shuō)明計(jì)算分析在平面桿系程序下進(jìn)行。參考設(shè)計(jì)提供的施工過(guò)程，將整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)劃分為169個(gè)單元，共計(jì)151個(gè)節(jié)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)計(jì)算模型見(jiàn)圖4-1。計(jì)算模型計(jì)算考慮三個(gè)施工過(guò)程，分別為：第一階段：滿堂支架澆注主梁和主塔，并張拉主梁預(yù)應(yīng)力。第二階段：張拉斜拉索，主梁落架。第三階段：橋面鋪裝，并安裝人行道板和欄桿，安裝過(guò)橋管線。規(guī)范容許值使用階段應(yīng)力在使用荷載作用下，持久狀態(tài)下預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的正壓應(yīng)力容許值為（扣除全部預(yù)應(yīng)力損失）應(yīng)符合下列規(guī)定：在使用荷載作用下，持久狀態(tài)下預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的主壓應(yīng)力容許值為：短暫狀態(tài)下預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的壓應(yīng)力容許值為：在使用荷載作用下，鋼構(gòu)件的容許應(yīng)力值應(yīng)符合下列規(guī)定：（2）持久狀況正常使用極限狀態(tài)撓度結(jié)構(gòu)在汽車(chē)荷載（不計(jì)沖擊力）作用下的上部結(jié)構(gòu)豎向撓度幅值（正、負(fù)撓度最大絕對(duì)值之和）的容許值為：拉索容許拉應(yīng)力：承載能力極限狀態(tài)截面強(qiáng)度計(jì)算《公混橋規(guī)》（D62-2004）第5.1.5條規(guī)范：構(gòu)件承載能力極限階段強(qiáng)度，應(yīng)符合下式要求：此處，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取1.1。上部結(jié)構(gòu)截面承載能力極限狀態(tài)效應(yīng)組合內(nèi)力包絡(luò)圖如圖4-2：極限承載狀態(tài)主梁彎矩、軸力、剪力包絡(luò)圖及驗(yàn)算截面表4.1上部結(jié)構(gòu)截面極限承載能力驗(yàn)算（kN-m）截面彎矩最值對(duì)應(yīng)軸力對(duì)應(yīng)剪力極限承載軸力是否滿足1截面-6.26E+041.47E+041.08E+033.71E+04是2截面-6.40E+044.50E+044.80E+042.31E+05是3截面7.93E+044.74E+04-5.25E+032.07E+05是4截面6.98E+044.74E+04-1.21E+032.17E+05是5截面-9.56E+044.47E+048.03E+031.31E+05是6截面6.66E+042.87E+04-2881.58E+05是7截面-8.92E+04-1.56E+037.31E+04-1.13E+05是截面軸力最值對(duì)應(yīng)彎矩對(duì)應(yīng)剪力極限承載軸力是否滿足8截面-1.25E+03-3.25E+043.29E+04-1.03E+05是9截面4.91E+043.64E+04-7.18E+043.38E+05是10截面-842-3.89E+043.93E+04-1.03E+05是從計(jì)算結(jié)果看出，全部單元滿足承載能力極限狀態(tài)截面強(qiáng)度要求。持久狀況正常使用極限狀態(tài)抗裂計(jì)算根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD62—2004）第6.3.1條規(guī)定驗(yàn)算抗裂：正截面抗裂 斜截面抗裂 圖4-3為短期效應(yīng)組合下混凝土抗裂驗(yàn)算圖，其中邊跨最邊緣部分產(chǎn)生0.21Mpa左右的法向拉應(yīng)力，不滿足全預(yù)應(yīng)力構(gòu)件抗裂驗(yàn)算。短期效應(yīng)組合下混凝土抗裂驗(yàn)算圖圖4-4為作用短期效應(yīng)組合混凝土主拉應(yīng)力()圖，從圖中可見(jiàn),最大主拉應(yīng)力為0.48Mpa,滿足規(guī)范要求。作用短期效應(yīng)組合混凝土主拉應(yīng)力()圖持久狀況正常使用極限狀態(tài)撓度計(jì)算圖4-5，4-6為持久狀況正常使用極限狀態(tài)荷載短期效應(yīng)組合豎向變形包絡(luò)圖和持久狀況正常使用極限狀態(tài)自重產(chǎn)生豎向變形圖。從圖中可見(jiàn)，持久狀況正常使用極限狀態(tài)荷載短期效應(yīng)組合作用下邊跨向上位移最大1.7cm；主跨向下位移最大約4.6cm。自重產(chǎn)生豎向變形邊跨向上位移最大0.8cm；主跨向下位移最大約1.2cm。由規(guī)范插值求得撓度長(zhǎng)期影響系數(shù)=1.425，所以：邊跨撓度： 滿足主跨撓度： 滿足持久狀況正常使用極限狀態(tài)荷載短期效應(yīng)組合豎向變形包絡(luò)圖持久狀況正常使用極限狀態(tài)自重產(chǎn)生豎向變形圖持久狀況構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算圖4-7，4-8分別為正常使用極限狀態(tài)主梁、主塔的正應(yīng)力包絡(luò)圖。從圖中可見(jiàn)，邊跨側(cè)主梁下緣最大壓應(yīng)力為8.39Mpa，上緣最大壓應(yīng)力為11.93Mpa。主跨側(cè)主梁下緣最大壓應(yīng)力為12.25Mpa，上緣最大壓應(yīng)力為13.72Mpa。主塔鋼截面最大壓應(yīng)力約104.54Mpa，混凝土最大壓應(yīng)力約9.85Mpa，均滿足規(guī)范要求。持久狀況正常使用極限狀態(tài)主梁正應(yīng)力包絡(luò)圖持久狀況正常使用極限狀態(tài)主塔正應(yīng)力包絡(luò)圖圖4-9，4-10分別為正常使用極限狀態(tài)主梁、主塔的主應(yīng)力圖。從圖中可見(jiàn)，邊跨側(cè)主梁下緣最大主拉應(yīng)力為0.37Mpa，上緣最大主壓應(yīng)力為11.93Mpa。主跨側(cè)主梁下緣最大主拉應(yīng)力為0.25Mpa，上緣最大主壓應(yīng)力為13.72Mpa。主塔鋼截面最大主壓應(yīng)力約114.54Mpa，混凝土最大壓應(yīng)力約9.85Mpa，均滿足規(guī)范要求。持久狀況正常使用極限狀態(tài)主梁主應(yīng)力圖持久狀況正常使用極限狀態(tài)主塔主應(yīng)力圖短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算圖4-11～4-14分別為施工階段主梁和主塔的正應(yīng)力圖。從圖中可見(jiàn)，在施工結(jié)束時(shí)，邊跨側(cè)主梁下緣最大壓應(yīng)力為7.34Mpa，上緣最大壓應(yīng)力為8.40Mpa。主跨側(cè)主梁下緣最大壓應(yīng)力為11.30Mpa，上緣最大壓應(yīng)力為9.79Mpa。主塔鋼截面最大壓應(yīng)力約81.98Mpa，混凝土最大壓應(yīng)力約9.52Mpa。施工過(guò)程中主梁和主塔的正應(yīng)力均滿足規(guī)范要求。施工階段二主梁正應(yīng)力圖施工階段二主塔正應(yīng)力圖施工階段三主梁正應(yīng)力圖施工階段三主塔正應(yīng)力圖圖4-15～4-18分別為施工階段主梁和主塔的主應(yīng)力圖。從圖中可見(jiàn)，在施工結(jié)束時(shí)，邊跨側(cè)主梁下緣最大主拉應(yīng)力為0.52Mpa，上緣最大主壓應(yīng)力為10.12Mpa。主跨側(cè)主梁下緣最大主拉應(yīng)力為0.15Mpa，上緣最大主壓應(yīng)力為12.18Mpa。主塔鋼截面最大主壓應(yīng)力約63.67Mpa，混凝土最大主壓應(yīng)力約7.50Mpa。施工過(guò)程中主梁和主塔的主應(yīng)力均滿足規(guī)范要求。施工階段二主梁主應(yīng)力圖施工階段二主塔主應(yīng)力圖施工階段三主梁主應(yīng)力圖施工階段三主塔主應(yīng)力圖拉索應(yīng)力計(jì)算圖4-19～4-21分別為施工過(guò)程，正常使用極限狀態(tài)的拉索拉應(yīng)力圖。從圖中可見(jiàn)，拉索在施工過(guò)程中出現(xiàn)的最大拉應(yīng)力為664Mpa，在正常使用極限狀態(tài)下最大拉應(yīng)力為679Mpa。均滿足規(guī)范要求。施工階段二拉索拉應(yīng)力圖施工階段三拉索拉應(yīng)力圖正常使用極限狀態(tài)拉索拉應(yīng)力包絡(luò)圖下部結(jié)構(gòu)計(jì)算復(fù)核鉆孔灌注樁單樁容許承載力計(jì)算橋位處工程地質(zhì)基本條件①層素填土：層厚m，灰、灰黑色，主要為亞粘土組成，軟塑狀，夾碎石、砂和少量砼地坪，局部含有機(jī)物；②層粉土：層厚8.80-11.60m，層頂埋深m，層頂高程4.00-11.70m,灰黃-深灰色，濕-飽和，多為中密狀，搖振反應(yīng)較迅速，無(wú)光澤度，強(qiáng)度較低，無(wú)韌性，含鐵錳質(zhì)結(jié)核，可見(jiàn)層理；③層粉細(xì)砂：層厚6.30-7.00m，層頂埋深m，層頂高程0.10--4.80m，灰-淺灰色，濕-飽和，中密-密實(shí)，主要成份為石英、長(zhǎng)石及云母，微細(xì)水平層理清晰，具鐵染，底部偶見(jiàn)礫石；④層：強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖：層厚：3.80-6.20m，層頂埋深19.50-25.80m，層頂高程-8.90—-12.70m,褐紅色，少量鉆孔見(jiàn)青灰色，巖石風(fēng)化多呈粘土狀，可-硬塑，夾少量未完全風(fēng)化的塊狀-碎屑狀巖芯，原巖結(jié)構(gòu)不清，手能折斷；⑤層：中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖，最厚為13.20m，層頂埋深24.40-29.80m，層頂高程-12.90—-17.30m，褐紅-暗紫紅色，巖芯多呈塊狀，具縱橫交錯(cuò)狀風(fēng)化裂隙，錘擊呈片狀裂開(kāi)，本層巖芯采取率低；下部巖芯完整性好，均勻，裂隙偶見(jiàn)，巖石堅(jiān)硬、固實(shí)?？辈靺^(qū)內(nèi)地表水——派河為肥西縣主要河流之一，一般5-9月為豐水期，其間水位驟漲，往往溢出河床，沖刷岸邊。場(chǎng)地內(nèi)地下水主要為賦存于①層素填土中的上層滯水以及②、③亞砂土、粉細(xì)砂孔隙中賦存的潛水，受派河地表水、大氣降水的垂直補(bǔ)給、地下水逕流滲透的側(cè)向補(bǔ)給，該場(chǎng)地地下水較為豐富，靜止水位0.50-6.30m，且滲透能力較強(qiáng)、下部中風(fēng)化砂巖能得到其補(bǔ)給。據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料、地下水、地表水對(duì)砼無(wú)腐蝕性。全橋墩臺(tái)基礎(chǔ)情況如圖，邊支點(diǎn)只有豎向約束，沒(méi)有水平約束；主墩處為固結(jié)，承受彎矩、軸力及剪力，是主要驗(yàn)算對(duì)象。單樁容許承載力按《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.3.2條，摩擦鉆孔灌注樁的單樁軸向受壓容許承載力，可按下式計(jì)算：式中－單樁軸向受壓容許承載力(kN)；—樁壁土的平均極限摩阻力（kpa）；－天然濕度的巖石單軸極限抗壓強(qiáng)度；－樁在局部沖刷下線以下的有效長(zhǎng)度；－樁的周長(zhǎng)；－樁底橫截面面積；表5.1主橋中墩處地質(zhì)土層特性參數(shù)層號(hào)及巖性極限側(cè)阻力（Kpa）②層粉土55③層粉細(xì)砂70④強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖90⑤中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖130其中中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖的極限端阻力為2800Kpa，按以上公式和表中地址資料參數(shù)計(jì)算各橋墩處的鉆孔樁的單樁容許承載力，扣除樁身重量的一半即為單樁容許承載力設(shè)計(jì)值。表5.2主橋中墩處單樁承載力計(jì)算墩臺(tái)號(hào)承臺(tái)底標(biāo)高樁人土深度(m)地質(zhì)鉆孔中風(fēng)化巖起始標(biāo)高(m)持力層容許承載力(kPa)單樁面積(m2)單樁容許承載力(kN)單樁容許承載力設(shè)計(jì)值主墩--0.296352號(hào)-16.228002.54411376812655主墩計(jì)算復(fù)核主墩處為固結(jié)，承受彎矩、軸力及剪力，需要結(jié)合外荷載對(duì)承臺(tái)截面、墩柱截面強(qiáng)度及樁基礎(chǔ)位移和內(nèi)力進(jìn)行驗(yàn)算。作用在中墩上的荷載圖5.2為主墩的構(gòu)造圖?？v橋向汽車(chē)制動(dòng)力產(chǎn)生的水平力按城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，取兩條加載車(chē)道的10%的車(chē)道荷載：。又根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的計(jì)算結(jié)果，主墩的墩身底外力見(jiàn)表5.3。圖5.2主橋中墩構(gòu)造圖表5.3主橋中墩墩底內(nèi)力主墩墩身底內(nèi)力承載能力組合內(nèi)力豎向力(kN)140236縱橋向彎矩(kN-m)47196縱橋向水平力(kN)420中墩承臺(tái)驗(yàn)算沖切截面圖5.2所示，斜面混凝土抗拉強(qiáng)度按下式驗(yàn)算。式中－樁重要性系數(shù)，取1.0；—作用于沖切破壞錐體上的凈沖切力設(shè)計(jì)值（kN）；－混凝土軸心抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度；－沖切破壞錐體有效高度；－距柱底周邊處的沖切破壞錐體周長(zhǎng)；代入驗(yàn)算得即滿足沖切要求。中墩墩身強(qiáng)度驗(yàn)算主墩為直徑6m的圓形鋼筋混凝土截面。根據(jù)《公路鋼筋混凝土及混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》第5.1.5條進(jìn)行荷載組合，并按偏心受壓構(gòu)件檢算墩底截面的極限承載力，其計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表5.4。表5.4主橋薄壁墩墩底截面承載力檢算主墩墩身底內(nèi)力截面按偏心受壓構(gòu)件計(jì)算極限承載能力豎向力(kN)4.54e+5彎矩(kN-m)1.53e+5表中的計(jì)算結(jié)果表明，薄壁墩墩底截面強(qiáng)度是足夠的。主橋墩樁基礎(chǔ)承載力和強(qiáng)度驗(yàn)算主橋中墩樁基布置見(jiàn)圖5.3。在進(jìn)行鉆孔灌注樁的承載力及墩身強(qiáng)度檢算前首先需計(jì)算出橋墩樁基中受力最大的樁。作用在主橋中墩承臺(tái)底面的荷載，其計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表5.5。表中結(jié)構(gòu)重力一項(xiàng)中的豎向力已計(jì)入承臺(tái)的重量。承臺(tái)的重量為kN。圖5.3主橋中墩樁基布置圖在橫橋方向上，作用有風(fēng)荷載產(chǎn)生的橫橋向風(fēng)力以及由此而產(chǎn)生的橫向彎矩。其中，橫橋向風(fēng)力為橫向風(fēng)壓乘以迎風(fēng)面積，橫橋向風(fēng)壓根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》第4.3.7條取400Pa，取主橋箱梁（包括防撞欄桿的面積）和橋墩、橋塔并考慮斜拉索索面的迎風(fēng)面積，風(fēng)力作用點(diǎn)在各迎風(fēng)面積的形心位置處。根據(jù)作用在承臺(tái)底面的力對(duì)樁群進(jìn)行空間受力分析，按《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》中的m法進(jìn)行計(jì)算，樁側(cè)土的比例系數(shù)根據(jù)地質(zhì)鉆孔資料查取規(guī)范相應(yīng)表中的數(shù)據(jù)得到，計(jì)算中視承臺(tái)為剛性，不計(jì)變形。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表5.5,其中x方向?yàn)榭v橋向，y方向?yàn)闄M橋向，z方向?yàn)樨Q直向上。表5.5主橋中墩承臺(tái)底外力及樁基空間計(jì)算結(jié)果承臺(tái)底面荷載NX(kN)NY(kN)NZ(kN)MX(kN-m)MY(kN-m)4204941699591526549296樁頂位移UX(m)UY(m)UZ(m)（弧度）（弧度）0.000110.00008350.00220.00001210.0000284樁號(hào)1號(hào)樁2號(hào)樁3號(hào)樁4號(hào)樁5號(hào)樁NX(kN)22.122.122