隧道仰拱棧橋施工方案

1、仰拱棧橋方案編制：復(fù)核：審批：云桂鐵路IV標(biāo)段中鐵十局項(xiàng)目部三分部二0一0年九月仰拱棧橋施工方案一、工程概述隨著施工進(jìn)度要求，我標(biāo)段各隧道即將進(jìn)入仰拱部位的施工，為了保證仰拱施工連續(xù)進(jìn)行并且隧道開(kāi)挖出渣和洞內(nèi)材料運(yùn)輸不受仰拱開(kāi)挖的影響，故在仰拱開(kāi)挖梢上搭設(shè)仰拱棧橋。隔跨跳躍施工，待已澆筑的仰拱混凝土強(qiáng)度滿足通車強(qiáng)度要求后，即強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%,方可移走棧橋，到下一隧底開(kāi)挖梢上，依次循環(huán)使用。二、仰拱棧橋的選型按照我公司以往施工經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際情況，并按照盡早開(kāi)挖盡快封閉成環(huán)的原則，一般仰拱施工段落為6米。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工字鋼的供應(yīng)情況，并保證棧橋結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度剛度滿足整個(gè)隧道施工循環(huán)內(nèi)相關(guān)車輛

2、通行的要求。擬選擇采用2根25a#工字鋼上下翼緣焊接為一組，棧橋每邊采用三組并排，頂部用22螺紋鋼筋連成整體，縱向間距1015cm,以提高棧橋結(jié)構(gòu)的平面內(nèi)、外強(qiáng)度和剛度?？v向兩端做成1m長(zhǎng)坡道方便車輛通行，兩幅棧橋橫向間距根據(jù)車輪輪距布置，保證車輪壓在棧橋中部。鋼材長(zhǎng)度為工字鋼標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度12米。凈跨度按8m進(jìn)行計(jì)算，如圖a所示：12m2m才8m.2m單位:mII1LIIIL1i_匚_f7kjitfi工字鋼間上下翼緣板采用通長(zhǎng)焊接，提高整體性.&書.iiEp一人Ji*l，9fr'miiI三、仰拱棧橋結(jié)構(gòu)計(jì)算棧橋結(jié)構(gòu)為兩部各6根I25a工字鋼并排布置作為縱梁，每?jī)筛ぷ咒撋舷乱砭壈逋?/p>

3、長(zhǎng)焊接，橫向頂部用22螺紋鋼筋連接，保證在車輪荷載作用下縱梁能夠共同受力，并且能夠提高棧橋橋面的橫向剛度。設(shè)計(jì)荷載按出渣車40t重車，前后輪輪距為4.5m,前軸分配總荷載的1/3,后軸為2/3,左右側(cè)輪各承擔(dān)1/2軸重，工字鋼為整體共同承擔(dān)重車荷載，工字鋼自重、按1.15系數(shù)設(shè)計(jì)，動(dòng)載及安全系數(shù)設(shè)計(jì)為1.1。1、力學(xué)簡(jiǎn)化梁兩端都有轉(zhuǎn)動(dòng)及伸縮的可能，故計(jì)算簡(jiǎn)圖可采用簡(jiǎn)支梁（如圖b），IP/3iP/6圖bA1J.L=800cm|A單位：cm由于截面上的彎矩隨荷載的位置變化而變化的，因此在進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，應(yīng)使在危險(xiǎn)截面上即最大彎矩截面上的最大正應(yīng)力不超過(guò)材料的彎曲許用應(yīng)力另故需確定荷載的最不利位

4、置，經(jīng)荷載不同位置處的彎矩比較在檢算最大正應(yīng)力時(shí)，應(yīng)取P/3荷載在跨中位置（如圖c）:P/3P/6L/2450單位：cm計(jì)算最大剪應(yīng)力時(shí)，取荷載靠近支座位置（如圖d）。450P/3P/6單位：cm2、檢算過(guò)程（1）棧橋結(jié)構(gòu)檢算1）、用靜力平衡求出支座A、B反力及最大彎矩和剪力354010101.151.15.0610N1P4L衛(wèi)0.84105N3611L4.55-p-p0.406p2.05105N36LMmaxQmaxRAd-0.8410543.36102KN?m2_22.0510KN彎矩圖剪力圖(+)Q=205KN(-)(十)M=336KN.mBAP-車輛荷載（N）RAc圖c中A支點(diǎn)反力（N

5、）RAd圖d中A支點(diǎn)反力（N）Mmax最大彎矩值（KNnQmax-最大剪力值（KN）2）、根據(jù)初選結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)計(jì)算：按每側(cè)共6根工字鋼進(jìn)行檢算查路橋施工計(jì)算手冊(cè)一熱軋普通工字鋼截面特性表，得25a型工字鋼。Wx 401.4cm3 x3Wy 48.4cm31）平面內(nèi)強(qiáng)度計(jì)算;M max 3.36w 210MPa105max139.5MPaWx6401.4°max一工字鋼最大彎曲應(yīng)力（MPa）打-鋼材容許彎曲應(yīng)力（MPa）Wxx軸截面抵抗矩（cm3）Wyy軸截面抵抗矩（cm3）由以上計(jì)算可知，單側(cè)按照6根工字鋼選用，平面內(nèi)強(qiáng)度可以滿足工作要求，且未考慮工字鋼、橫向連接螺紋鋼筋共同作用的富

6、余系數(shù)，平面內(nèi)是偏于安全的。2）平面外強(qiáng)度計(jì)算考慮到車輛行駛在棧橋上時(shí)，方向不一定與橋縱向平行，存在橫向彎矩，按平面最大彎矩的15%考慮，計(jì)算如下:w 210MPaMmax3.361050.156 48.4maxmax-174MPamaxWy由以上計(jì)算也可知，按照單邊6根工字鋼選用，平面外強(qiáng)度可以滿足設(shè)計(jì)要求。3）、剪應(yīng)力計(jì)算使用剪應(yīng)力強(qiáng)度條件公式校核最大剪應(yīng)力需先計(jì)算25a型工字鋼截面中性軸一側(cè)的面積對(duì)中心軸的靜矩Sxmax每根工字鋼分擔(dān)的最大剪力為_(kāi)22.05102Q34.2KN查表得25a型工字鋼x5017cm4,Sx230.7cm3xyxx:Sx24cm,d8mm故得到棧橋縱梁最大剪應(yīng)力，并據(jù)此校核剪應(yīng)力強(qiáng)度maxQmx 34230Pax?d5017 8120MParmax-最大剪應(yīng)力t-一鋼材容許剪應(yīng)力（MPa）Q男力（KN）Sxmax-最大半截面面積矩（cm3）Ix-軸截面慣性矩（cm4）d-腹板厚度（mm）剪應(yīng)力滿足要求，此結(jié)構(gòu)安全。4）、剛度計(jì)算：一般簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)允許撓度對(duì)撓度要求高的結(jié)構(gòu)，fL-20mm,400400對(duì)撓度要求小的結(jié)構(gòu)，fL832mm,250250fmaxPl30.3335.0610583528.mm48EI482.11050176min20mmfmax28mmfmax32mmfmax最