東溝隧道18米仰拱棧橋設(shè)計(jì)方案精編版

用鄭州至西峽高速公路堯山至欒川段皿合同段 東溝隧道專項(xiàng)施工方案鄭州至西峽高速公路堯山至欒川段YLTJ-1標(biāo)5RBG東溝隧道仰拱棧橋設(shè)計(jì)方案與計(jì)算書編制：審核：審批：四川公路橋梁建設(shè)有限公司鄭西高速堯欒段YLTJ-1項(xiàng)目經(jīng)理部二0一七年五月—鄭州至西峽高速公路堯山至欒川段YLTJ-1合同段 東溝隧道專項(xiàng)施工方案東溝隧道仰拱棧橋設(shè)計(jì)方案與驗(yàn)算書一、工程概況1、東溝隧道在位于柳樹溝村東溝組附近，為左右分離式隧道。左洞起訖樁號(hào):ZK4+306?K5+937；右洞起訖樁號(hào)：K4+319?K5+955。詳細(xì)情況見下表工程名稱里程長度(m)圍巖級(jí)別(m)I級(jí)W級(jí)V級(jí)明洞東溝隧道左洞ZK4+306?K5+9371631387/23%538/33%671/41%35右洞K4+319?K5+9551636230/14%700/42%669/41%372、東溝隧道地屬伏牛山系，海拔高程320-450m,山勢陡峭，河溝縱橫，進(jìn)口交通條件較差，出口交通條件較好，小里程至大里程為2.2%上坡。3、東溝隧道設(shè)計(jì)為雙向四車道隧道，采用的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下：(1)道路等級(jí)：山嶺區(qū)高速公路；(2)設(shè)計(jì)行車速度：100Km/h；(3)地震：隧址區(qū)內(nèi)地震動(dòng)峰值加速度為0.05g,地震基本烈度W度。(4)隧道建筑限界：隧道凈寬：0.75+0.75+2X3.75+1+1=11m；隧道凈高：5m。4、該段隧道地質(zhì)條件較復(fù)雜，受斷層破碎帶影響，隧道中可能出現(xiàn)涌水、突泥、塌方、滑坡等危險(xiǎn)。隧道圍巖等級(jí)主要為ni、w、v級(jí)，初期支護(hù)為網(wǎng)噴混凝土、錨桿、型鋼鋼架組成，W、V級(jí)圍巖地段型鋼鋼架、墻、仰拱全環(huán)安設(shè)，每0.6?1m一根。二次襯砌采用C30防水混凝土，防水等級(jí)為P8。二、仰拱棧橋設(shè)計(jì)方案東溝隧道洞口、淺埋段及V級(jí)圍巖段采用環(huán)形開挖預(yù)留核心土法施工，W級(jí)圍巖采用上下臺(tái)階法施工，III級(jí)圍巖采用全斷面開挖施工。出渣采用無軌運(yùn)輸，仰拱超前襯砌，二襯施工采用一次全幅灌注方式，一次灌注長度12m,距開挖掌子面40?100m。為解決仰拱施工與開挖運(yùn)輸作業(yè)面的干擾，采用仰拱棧橋來保證仰拱施工時(shí)運(yùn)輸?shù)缆返耐〞场?、仰拱棧橋設(shè)計(jì)

鄭州至西峽高速公路堯山至欒川段YLTJ-1合同段鄭州至西峽高速公路堯山至欒川段YLTJ-1合同段東溝隧道專項(xiàng)施工方案（1）行走車輛的情況在襯砌前，通過仰拱棧橋的主要施工機(jī)械、車輛為ZL50裝載機(jī)、紅巖金剛自卸汽車、砼運(yùn)輸車，小松PC240挖掘機(jī)等，其自重、寬度等基本參數(shù)見表1。表1主要施工機(jī)械車輛狀況設(shè)備名稱空載重量（t）重載重量（t）行走寬度（mm）輪胎寬度（cm）輪距凈寬（mm）ZL50裝載機(jī)16.3621.36278059.692160紅巖自卸車12.540250028.321860砼運(yùn)輸車13.3525249828.321860PC240挖掘機(jī)23.1252980（2）荷載的確定根據(jù)表1，以紅巖金剛自卸汽車重載時(shí)作為仰拱棧橋的驗(yàn)算荷載，其前橋重量12t，后橋重量為28t。（3）寬度及每片梁的工字鋼數(shù)量仰拱棧橋的單片寬度1.25m，中心距離2.15m,為達(dá)到仰拱棧橋的寬度，考慮每片梁采用5組I40a工字鋼組成，工字鋼的間距為13.5cm,總寬為1.25m。（4）仰拱棧橋長度根據(jù)每次二初澆筑長度，確定仰拱棧橋的長度為18m，計(jì)劃每次撿底12m，每段的搭接長度2m。（5）最不利荷載布置P1 P2P2///////當(dāng)紅巖金剛自卸汽車的第一個(gè)后輪位于過軌梁中間時(shí)，為彎距最不利荷載，前輪與后輪的間距為3500mm，兩個(gè)后輪的間距為1300mm，前輪重6T,兩后輪分別重7t的荷載作用在單片梁上，梁的長度為9m。其受力簡圖為：P1 P2P2///////3500 _35QQ__1300_14000

—鄭州至西峽高速公路堯山至欒川段YLTJ-1合同段 東溝隧道專項(xiàng)施工方案當(dāng)紅巖金剛自卸汽車的第二個(gè)后輪位于過軌梁梁端時(shí)，為剪力最不利荷載，前輪與后輪的間距為3500mm，兩個(gè)后輪的間距為1300mm，前輪重6T,兩后輪分別重7t的荷載作用在單片梁上，梁的長度為9m。其受力簡圖為：2、受力驗(yàn)算（1）單片梁的最大彎矩單片梁由5根I40a工字鋼拼成，由5根工字鋼共同承受汽車荷載，則:P1=6000x9.8=58.8KNP2=7000x9.8=68.6KN查《公路橋涵計(jì)算手冊》I40a工字鋼，其每延米重量為67.6kg/m,即q=0.662KN/m，由工字鋼自重產(chǎn)生的彎距示意圖為:由汽車荷載產(chǎn)生的彎矩包絡(luò)圖為:鄭州至西峽高速公路堯山至欒川段YLTJ-1鄭州至西峽高速公路堯山至欒川段YLTJ-1合同段東溝隧道專項(xiàng)施工方案MM=ql2/8=0.662X142/8=16.22KN.m汽車荷載產(chǎn)生的跨中最大彎矩為：M汽=538.51KN.m單片梁跨中最大彎矩為：Mmax=M重+M汽=16.22+538.51=554.73KN.m(2)單片梁的最大剪力由工字鋼自重產(chǎn)生的剪力為：QM=ql/2=0.662X14/2=4.634KN由汽車荷載產(chǎn)生的梁端最大剪力為：QR=P1(14-3.5-1.3)/14+P2(14-1.3)/14+P2=58.8X9.2/14+68.6X12.力14+68.6=169.47KN單根工字鋼承受的最大剪力為：Q=Q重+Q汽/5=4.634+169.475=38.528KN(2)工字鋼的強(qiáng)度驗(yàn)算根據(jù)最大彎矩得出工字鋼最大應(yīng)力，即：o=Mmax/Wx,Wx為工鋼截面抵抗矩，查《公路橋涵計(jì)算手冊》知單根I40a工字鋼的載面抵抗矩為：Wx=1085.7cm3,5根工字鋼的最大應(yīng)力為：o=Mmax/Wx=(554.73x106)/(5x1085.7x103)=102MPa<215MPa工字鋼的材料為Q235,其抗拉強(qiáng)度為215MPa,可知工字鋼的最大應(yīng)力小于其抗拉強(qiáng)度，安全系數(shù)為2.1,符合要求。(3)工字鋼的剪應(yīng)力驗(yàn)算查《公路橋涵計(jì)算手冊》可知I40a工字鋼

鄭州至西峽高速公路堯山至欒川段YLTJ-1鄭州至西峽高速公路堯山至欒川段YLTJ-1合同段東溝隧道專項(xiàng)施工方案Ix=21714cm4 Sx=631.2cm3Ix/Sx=34.4cm d=10.5mm故根據(jù)棧橋縱梁最大剪應(yīng)力，并據(jù)此校核剪應(yīng)力強(qiáng)度t=QXSxmax=38.528x631.2=10.7MPa<口=i25MPa滿足要求。maxIXd21714X10.5（4）棧橋撓度驗(yàn)算將兩后輪合并成簡化成一個(gè)集中荷載，則后輪產(chǎn)生的最大撓度為：fmaxPl3_ 68.6fmaxPl3_ 68.6x2x105x14348EI—48x2.1x105x21714x5=34mm<[f]=L

250_14x1000250二56mm前輪引起的最大撓度為:,_Pl3max 48,_Pl3max 48EI58.8x105x14348x2.1x105x21714x5=15mm<[f]=L

250_14x1000250二56mm撓度滿足要求。（5）工字鋼的確定由計(jì)算可知，使用5片I40a工字鋼，滿足施工要求。三、仰拱棧橋