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構,而拆除部分恰處于路基邊坡處,對路基邊坡穩定有重大影響。橋涵接長施工必須在保證營業線行車安全及運輸任務的前提下進行。為此,在橋涵接長施工前必須對施工可能影響路基穩定的線路進行加固,以保證路基的穩定,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加固方案我標段負責K0+000～DK14+300段的提速改造施工任務,其中包括接長橋涵25座,該處路基土質為砂粘土,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行防護。挖孔樁采用直徑60cm、壁厚8cm的鋼筋混凝土圓管護壁，人工挖孔至基底以下1m，孔內置鋼筋籠，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(1)其內摩擦角及重力密度xx線土層為砂粘土,其重力密度γ=17Kn/m3,由鐵路工務技術手冊《路基》分冊查得,土的內摩擦角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)。由鐵路工務技術手冊《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計規范(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。當鋪設無縫線路時,其換算土柱高度應增加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。查鐵路路基設計規范(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樁的壓力,求其大小、方向及作用點。確設破裂面交于太荷載分布范圍眼內密,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2)H(薪H+2規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綿,嫩其值隨邊界條貿件不同而財異部),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,隱擁與假設相竹符甩,風所以可青得編:型Ea梅=辛γ留(A0ta膏n沫θ饞-B0)co呈s態(居θ藏+輝φ禍)/sin州哀(責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/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.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若怕防護樁的受茂力分析圖死示骨(補單辣位堅:m)掉3產.滲3籌需用平衡設計轉理論確定樁的因斷面尺寸并布圈置鋼筋假設樁窗為矩形截面按許配置單排鋼筋慚設貼計餓(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層加鋼筋半乒徑需,x基寬為受壓區高勿度具,hg=宜h-c嗓闖。假設填土寬沒度句為貴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應于力射[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值梨,誦鋼筋助為辭A3揚年鋼心,螞鋼筋的容許應絕力景[撒σ勵g]=13億0MPa戒嫂。司(1)平俯計算受壓區的項相對高嗓度隆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181遵.駱3×多10聚6引mm海3狀,潛因假設樁纏寬脹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,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,領取擴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。渴(4)貴所驗算應力擾選秧用括44量跪—風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力均宵小于其容許應勇力惹,螺滿足設計要求龜。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樁鞠寬剛1m巴斗,貝厚滋015m析些,召其樁內配置鋼炭筋肌44達萬—畜φ捐12mm忘。施工中采用聽鋼筋混凝土圓墓管護掛壁士,懂其直徑為冠60cm替造,膚通過長方形與疫圓形進行等面游積換陷算竄,鎮確定出每根樁境配主館筋肅24鉤危—杠φ憶12mm西。每側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(傳路肩標采高召-汗豐基礎底標全高埋+師1份.儉5m侵)劇劫≤踩5否.尼5+1壞.章5=細7m始。樁內環形布牧置輔φ團12mm盒鹽主覺筋工24曠懶根寺,沸保護層為杏5cm他移,樸沿樁高度每覽30cm后礦設假φ綠8mm扇箍筋一伍道悼,價灌斗注寧