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摘要：本文根据工程地质情况，采用理正工具箱辅助计算，对高速铁路箱梁存梁台座进行结构设计，形成一种倒锥形柱式存梁台基，可在类似工程中推广应用。
关键词：倒锥形存梁台座梁场
1前言
目前，高速铁路以桥梁工程为主，其中又主要以简支梁作为桥梁设计方案。济青高铁项目青岛高新制梁场，承担着济青高铁第11标段532孔箱梁的预制任务，双线箱梁172孔，单线箱梁360孔。存梁包括两种形式，即单层存梁和双层存梁。应具体根据移梁设备来确定使用哪种存梁方式，并且还应考虑到征地费用和地基加固处理费用，要尽量降低成本。用于箱梁存放的存梁台座，除应满足结构尺寸和构造要求外，同时应满足预应力钢筋张拉、压浆、以及移梁台车走行、落梁、养护、检查、支座安装等作业空间要求。合理的结构设计是保证存梁安全、质量的前提。
2工程概况
2.1地质情况
通过勘探揭露，场区第四系主要由全新统人工填土层（Q4ml）组成，基岩为白垩系青山群安山岩（KQb）。本工程共揭示了3个标准层。现按地质年代由新到老、标准地层层序自上而下分述如下：
（1）第四系全新统人工填土（Q4ml）
第①层素填土，该层广泛分布于场区。揭露层厚0.50~1.50m，平均厚度0.95m，层底标高24.24~29.89m。黄褐色~灰褐色，干燥，松散。回填物以黏性土为主，见少量植物根系，局部混碎石、碎砖块。该层土回填时间超过10年，但人为扰动影响，密实度均匀性差，自稳性差。
（2）基岩
通过钻探揭露，场区基岩为白垩系青山群安山岩（KQb），勘察深度范围内揭露了其强风化带、中等风化带。现将场区基岩按不同岩性、不同风化带分述如下。
第?层安山岩强风化带，该层场区西侧部分钻孔揭露。揭露层0.30~2.70m，平均厚度1.29m，层顶标高24.25~27.97m，层底标高22.25~27.47m。
灰紫~棕褐色，斑状结构，块状构造，气孔构造发育，主要矿物成份为角闪石和斜长石，见有辉石和黑云母，矿物大部分蚀变强烈，风化程度高，矿物蚀变强烈，原岩结构大部分已破坏，岩芯手搓呈砂状~碎块状。根据岩芯性状判定，该岩石属极软岩，岩体极破碎，基本质量等级V级。
第?层安山岩中等风化带广泛分布于场区。揭露厚度4.30~7.40m，层顶标高22.25~29.89m。褐灰色~浅紫色，斑状结构，块状构造，主要矿物成分为斜长石和角闪石，矿物成分蚀变中等，岩芯呈块状~短柱状。属较破碎的较硬岩，岩体基本质量等级Ⅳ级。
2.2台座情况
根据本标段的预制梁数量，设置制梁台座10个，其中双线台座3个，单线台座7个。静载试验台座3个，其中双线台座1个，单线台座2个。设置存梁台座72个，其中双线存梁台座18个，单线存梁台座54个，最大存梁能力144孔。
3倒锥形柱式存梁台基设计
3.1台座选型
按下部基础的不同，存梁台座可分为无筋扩展基础、柱下条形基础、桩基础或筏板基础存梁台座等。靠近装梁区的存梁台座设计在保证受力的情况下已充分考虑安装支座的作业空间。本文以双线双层存梁荷载为例，按照200kpa地基承载力地层进行设计，选择筏板基础台座形式。
3.2设计原理
根据基础所处的地质情况，测定地基承载力，依据地基承载力大小调整台座基础接触面积，严格控制轴压比及存梁限界的长宽比，选用筏板基础，设计出便于施工，且成本低的倒锥形柱式存梁台基。
3.3计算过程及结果
3.3.1基底反力计算：
（1）统计到基底的荷载
标准值:Nk=2962.96,Mkx=0.00,Mky=0.00
设计值:N=4000.00,Mx=0.00,My=0.00
（2）承载力验算时,底板总反力标准值(kPa):
pkmax=(Nk+Gk)/A+|Mxk|/Wx+|Myk|/Wy=176.39kPa
pkmin=(Nk+Gk)/A-|Mxk|/Wx-|Myk|/Wy=176.39kPa
pk=(Nk+Gk)/A=176.39kPa
各角点反力p1=176.39kPa,p2=176.39kPa,p3=176.39kPa,p4=176.39kPa
（3）强度计算时,底板净反力设计值(kPa):
pmax=N/A+|Mx|/Wx+|My|/Wy=197.63kPa
pmin=N/A-|Mx|/Wx-|My|/Wy=197.63kPa
p=N/A=197.63kPa
各角点反力p1=197.63kPa,p2=197.63kPa,p3=197.63kPa,p4=197.63kPa
3.3.2地基承载力验算:
pk=176.39<fa=179.50kPa,满足
pkmax=176.39<1.2*fa=215.40kPa,满足
3.3.3基础抗剪验算:
抗剪验算公式V<=0.7*βhs*ft*Ac
第1阶(kN):V下=1695.65,V右=1681.82,V上=1695.65,V左=1681.82
砼抗剪面积(m2):Ac下=3.50,Ac右=3.65,Ac上=3.50,Ac左=3.65
抗剪满足。
3.3.4基础抗冲切验算:
抗冲切验算公式Fl<=0.7*βhp*ft*Aq
第1阶(kN):Fl下=706.91,Fl右=619.96,Fl上=706.91,Fl左=619.96
砼抗冲面积(m2):Aq下=1.58,Aq右=1.58,Aq上=1.58,Aq左=1.58
抗冲切满足。
3.3.5基础受弯计算:
弯矩计算公式M=1/6*la2*(2b+b')*pmax
根据《地基规范》第8.2.1条，扩展基础受力钢筋最小配筋率不应小于0.15%
第1阶(kN.m):M下=1189.85,M右=1116.03,M上=1189.85,M左=1116.03,h0=955mm
计算As(mm2/m):As下=1500(构造),As右=1500(构造),As上=1500(构造),As左=1500(构造)
配筋率ρ:ρ下=0.150%,ρ右=0.150%,ρ上=0.150%,ρ左=0.150%
基础板底构造配筋(最小配筋率0.15%).
4结束语
因施工组织原因，箱梁从台座移梁出来后不可能随时架设出去，需在存梁台座存放一定时间，存梁台座的设计在制梁场建设中十分关键。在施工过程中，必须布设水准高程监控网，密切监测存梁台座的沉降，发现沉降变化异常或不均匀沉降加剧的情况及时采取措施。根据《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》，梁体四个支座板相对高差不超过2mm，则在大临建设过程中，主要监测存梁台座，其不均匀下沉量不超过2mm。箱梁预制前在存梁台座的四周作沉降观测控制点，箱梁存放过程中，对其下沉量进行观测，并及时对测量数据进行沉降曲线分析，以指导施工。
参考文献
[1]刘长勇.铁路客运专线箱梁预制场制梁台座设计研究[J].铁道建筑技术,2009（12）
[2]GB50010-2010.混凝土结构设计规范[S].
[3]GB50007-2011.建筑地基基础设计规范[S].