隧道仰拱棧橋施工方案

1、仰拱棧橋方案編制： 復(fù)核：審批：中鐵二十四局集團(tuán)有限公司新建九景衢鐵路浙江段站前I標(biāo)四分部二0一四年十二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(chē)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)

2、的強(qiáng)度剛度滿足整個(gè)隧道施工循環(huán)內(nèi)相關(guān) 車(chē)輛通行的要求。每幅棧橋采用4根40a#工字鋼，四根并排設(shè)置，中 間兩根焊在一起，兩邊各一根與中間型鋼間距30cm。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，I40a縱向兩端做成2m長(zhǎng)坡道方便車(chē)輛通行，靠洞口一側(cè) 下部加設(shè)3m長(zhǎng)120a工字鋼，I20a1字鋼設(shè)0.8m長(zhǎng)坡道。兩幅棧橋橫向 間距根據(jù)車(chē)輪輪距布置，保證車(chē)輪壓在棧橋中部。140a工字鋼長(zhǎng)度為 16米，棧橋總長(zhǎng)16.8m,凈跨度按12m進(jìn)行計(jì)算，設(shè)計(jì)詳圖見(jiàn)圖1。140a工字鋼洞口端Z/>d 120a工字鋼掌子面端/ / /圖1棧橋縱向設(shè)計(jì)圖工字

3、鋼間上下翼緣板采用 通長(zhǎng)焊接，提高整體性 本圖尺寸為cm 二一n一I二 二一二一|,一 _7一 一|， ；, _ J_丁_ . 工7/_3， 八 J "：口 J .，-；.E.一圖2棧橋橫向設(shè)計(jì)圖三、仰拱棧橋結(jié)構(gòu)計(jì)算棧橋結(jié)構(gòu)為兩部各 不MI40a工字鋼并排布置作為縱梁，每?jī)筛?字鋼上下翼緣板通長(zhǎng)焊接，橫向頂部用22螺紋鋼筋連接，保證在車(chē) 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(chē)40t重車(chē)，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(chē)荷載，工字鋼自重、按 1.15系數(shù)設(shè)計(jì)，動(dòng)

4、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）cP/3P/6L于門(mén)圖3棧橋受力簡(jiǎn)化圖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）:圖4棧橋最大正應(yīng)力時(shí)受力圖計(jì)算最大剪應(yīng)力時(shí)，取荷載靠近支座位置（如圖 d）圖5棧橋最大剪應(yīng)力時(shí)受力圖2、檢算過(guò)程（1）棧橋結(jié)構(gòu)檢算1）、用靜力平衡求出最大彎矩和剪力p = 40 103101. 15 1. 1

5、= 5. 06 105N一 3 L532M - 一 p - - 5. 06 106=5.6910 KN m162165.5Qm = p = 5. 06105 一 = 1. 58102KN1616P - 車(chē)輛荷載（N）Mmax最大彎矩值（KN.mQmax-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4根工字鋼進(jìn)行檢算查熱軋普通工字鋼截面特性表，得40a型工字鋼W 1 1085.7cm5 ;vy = 92. 9cm31）平面內(nèi)強(qiáng)度計(jì)算;- maxMmaxWx5. 6910541085. 7=131. 0MPa-w】=210MPa° max一工字鋼最大彎曲應(yīng)力（MPa）打-鋼

6、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4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(chē)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10%考慮，計(jì)算如下:、-maxMmax可5.69 1050. 1049279-153. 1MPa；匕=210MPa由以上計(jì)算也可知，按照單邊4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40a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1.581024-39.5KN查表得40a型工字鋼L= 21714cm4, Sx= 631.2cm3, Ix: Sx= 34.4cm, d = 10.5mmxxx x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T maxQ Sxmax39. 5 631. 221714 10.5二 10. 9MPa< 1