[發(fā)明專利]一種大扭力的臨時(shí)群樁構(gòu)造方法及其后背結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011550489.1
• 申請(qǐng)日: 2020-12-24
• 公開（公告）號(hào): CN112281682B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚少海;任協(xié)平;劉柳奇;唐登波;陳勝吉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南聯(lián)智科技股份有限公司
• 主分類號(hào): E01D21/00
• 分類號(hào): E01D21/00;E02D27/14
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務(wù)所(普通合伙) 43214
• 代理人: 劉伊?xí)D;周曉艷

本發(fā)明是一種大扭力的臨時(shí)群樁構(gòu)造方法，包括以下步驟：假設(shè)樁中心間距、樁直徑、總樁數(shù)、群樁受力為水平力設(shè)計(jì)值及扭矩設(shè)計(jì)值；根據(jù)假設(shè)得出每一根樁所分配的水平力；根據(jù)每一根樁形心到群樁形心點(diǎn)的距離和扭矩求得扭轉(zhuǎn)水平力；將所有力合并，可求得一根單樁所受水平推力；最終根據(jù)單樁所受水平推力以及配筋構(gòu)造臨時(shí)群樁。本發(fā)明改進(jìn)后的后背布置取消背后一側(cè)填土，能減少負(fù)摩阻對(duì)樁的不利影響；遵照前述計(jì)算公式求得單樁的水平推力，引用現(xiàn)有規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算；改進(jìn)后的承臺(tái)表面水平，可以作為混凝土頂柱的預(yù)制平臺(tái)，作為頂進(jìn)過程中監(jiān)控量測的觀測平臺(tái)，保持頂進(jìn)過程中的視通良好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高速公路頂進(jìn)框架橋施工領(lǐng)域，尤其涉及一種大扭力的臨時(shí)群樁構(gòu)造方法及其后背結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

下穿高速公路頂進(jìn)框架橋?yàn)轫樌斶M(jìn)施工，需要后背承受橋體結(jié)構(gòu)頂進(jìn)反力，一般情況下頂進(jìn)框架橋的后背采用帶承臺(tái)群樁基礎(chǔ)，后背通過同步千斤頂，將頂進(jìn)力傳遞至后背，因此，考究同步千斤頂?shù)牧Φ姆植紶顩r，就可知后背的受力情況。

圖1是現(xiàn)有的一種下穿高速公路頂進(jìn)框架橋系統(tǒng)立面布置圖；在圖中，1-頂進(jìn)后背（帶承臺(tái)的群樁基礎(chǔ)）；2-混凝土頂柱；3-滑板；4-接縫護(hù)板；5-同步千斤頂；6-頂進(jìn)盾構(gòu)框；7-高速公路護(hù)坡樁；8-高速公路路面；

一般而言，頂進(jìn)框架橋施工過程一般經(jīng)歷兩個(gè)主要施工階段：（1）空頂階段；（2）頂進(jìn)框架橋吃土階段。

在空頂階段，頂進(jìn)壓力、頂進(jìn)千斤頂臺(tái)數(shù)基本正常，只是在方向控制上存在一定的問題，采取控制千斤頂加力，使方向誤差控制在入土前糾正到1-2cm以內(nèi)。

在箱涵吃土后，為了確保頂進(jìn)框架橋能沿著中心線不發(fā)生偏位，需要不斷調(diào)整千斤頂?shù)牟贾谩?duì)于正向頂進(jìn)是以框架橋中心線為中心，對(duì)稱布置千斤頂，只要挖土適當(dāng)，頂力均勻，框架是不會(huì)偏移的。而斜向框架橋斜向頂進(jìn)，由于兩側(cè)土壓力形成力偶（兩側(cè)土壓對(duì)框架尾端X-X線的力矩差所造成的，如圖2所示），迫使框架橋轉(zhuǎn)動(dòng)，且入土越深，轉(zhuǎn)動(dòng)越大，因此，為了正確就位必須把千斤頂布局設(shè)計(jì)成不對(duì)稱布置，即銳角一側(cè)多一些，鈍角一側(cè)少一些，以克服框架轉(zhuǎn)動(dòng)，在這種情況下，后背（帶承臺(tái)群樁基礎(chǔ)）將受到較大的扭矩。

在千斤頂布局中，有一個(gè)與之關(guān)聯(lián)的問題，就是后背。一般而言，在下穿高速公路頂進(jìn)框架橋中，后背采用群樁基礎(chǔ)，從安全、可靠性考慮，后背似乎越大越好，然后后背在整個(gè)工程造價(jià)中的比重較大。盡管后背只是承受頂進(jìn)時(shí)的水平頂力的一項(xiàng)臨時(shí)設(shè)施，卻有著舉足輕重的作用，因此必須進(jìn)行精確的設(shè)計(jì)計(jì)算。使它既不會(huì)因頂力過大而產(chǎn)生位移，又不至因?yàn)楹蟊吃O(shè)置過大而產(chǎn)生浪費(fèi)。就目前情況看，一般的頂進(jìn)框架橋后背布置如圖1所示，根據(jù)相關(guān)理論，分析其存在如下不足：

（1）目前在后背施工完成后，在其另外一側(cè)堆土，樁側(cè)土體堆載，引起后背一側(cè)土體的沉降速率大于樁身的沉降速率時(shí), 樁側(cè)土體對(duì)樁產(chǎn)生的摩阻力與樁位移方向一致,即為樁的負(fù)摩阻力，樁側(cè)負(fù)摩阻力非但不能為承擔(dān)上部荷載作出貢獻(xiàn)，反而要產(chǎn)生作用于樁側(cè)的下拽力，造成樁端地基的屈服或破壞、樁身破壞、結(jié)構(gòu)物不均勻沉降等，顯然對(duì)后背受力不利。

（2）為便于填土，后背承臺(tái)上均設(shè)置后背座。而一般的后背座標(biāo)高遠(yuǎn)大于框架橋橋體底板上緣標(biāo)高，這將導(dǎo)致框架橋就位后，不得不花大力氣鑿除后背座，引起浪費(fèi)，這是不可取的。

（3）目前后背（帶承臺(tái)的群樁基礎(chǔ)）設(shè)計(jì)沒有設(shè)計(jì)規(guī)范可尋。究其原因在于其受力復(fù)雜，可看做一種扭力較大的臨時(shí)群樁基礎(chǔ)，而現(xiàn)有技術(shù)規(guī)范多針對(duì)受力簡單的水平抗推基樁，豎向受力基樁。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決背景技術(shù)中的問題，本發(fā)明提出了一種大扭力的臨時(shí)群樁構(gòu)造方法，對(duì)后背進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，能減少負(fù)摩阻對(duì)樁的不利影響。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種大扭力的臨時(shí)群樁構(gòu)造方法，所述構(gòu)造方法包括以下步驟：