仰拱栈桥设计方案.docx

新建贵阳至广州铁路站前工程贵阳至贺州段GGTJ-2标第八项目部

仰拱栈桥施工方案

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中铁隧道集团贵广铁路GGTJ-2标第八项目部

二00九年三月三十日

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新建贵广GGTJ-2标八项目部

仰拱栈桥施工方案

1、工程概况

新建贵阳至广州铁路站前工程贵阳至贺州段GGTJ-2标DK158+025～DK172+029，全长14.004km。其中包括三座隧道分别为也送坡隧道（940m）、同开坡隧道（4757m）、羊甲隧道（8069m）。均为单洞双线无碴轨道。

也送坡隧道位于区域性来速逆断层与同开正断层之间，其间褶皱较为密集发育；受构造影响，整个隧道洞身岩体破碎，完整性不好，多呈碎石块石结构，岩层风化层度较为强烈；同开坡隧道、羊甲隧道地表沟溪纵横发育，沟内常年流水，沟床坡降大，地表水与地下水互为补给。洞身含水岩组为浅变质碎屑岩类含水岩组，洞身地下水为基岩裂隙水，为风化，构造裂隙带网状裂隙水；隧道洞身以较硬脆性的砂质板岩为主，褶皱构造发育，致洞身围岩微张，张开型节理裂缝密集发育，有赋存地下水的空间条件；

该段隧道地质条件较复杂，受断层破碎带影响，隧道中可能出现涌水、突泥、塌方、滑坡等危险。隧道围岩等级主要为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，初期支护为网喷混凝土、锚杆、型钢钢架组成，Ⅳ、Ⅴ级围岩地段型钢钢架、墙、仰拱全环安设，每0.6～1m一榀。二次衬砌采用C35钢筋混凝土。

2、施工方案

我项目部三座隧道正线施工采用无轨运输，仰拱超前衬砌，二衬施工采用一次全幅灌注方式，一

次灌注长度12m，距开挖掌子面40～100m。为解决仰拱施工与开挖运输作业面的干扰，采用仰拱栈桥来保证仰拱施工时运输道路的通畅。

仰拱栈桥设计

行走车辆的情况

在衬砌前，通过仰拱栈桥的主要施工机械、车辆为小松WA380A3装载机、红岩金刚自卸汽车、上海汇众砼运输车，挖掘机等，其自重、宽度等基本参数见表1。

表1主要施工机械车辆状况

设备名称

空载重量

重载重量

行走宽度

轮胎宽度

轮距净宽

小松装载机

(t)

16.36

(t)

21.36

(mm)

2780

(cm)

59.69

(mm)

2160

红岩金刚自卸车

12.5

40

2500

28.32

1860

砼运输车

13.35

25

2498

28.32

1860

Pc220挖掘机

23.1

25

2980

荷载的确定

根据表1，以红岩金刚自卸汽车重载时作为仰拱栈桥的验算荷载，其前桥重量12t，后桥重量为

28t。

宽度及每片梁的工字钢数量

仰拱栈桥的单片宽度1.25m，中心距离2．15m,为达到仰拱栈桥的宽度，考虑每片梁采用5组工字钢组成，工字钢的间距为15cm,总宽为1.25m。

仰拱栈桥长度

根据单根工字钢的长度为12m，确定仰拱栈桥的长度为12m，计划每次捡底8m，每段的搭接长度1.5m。

最不利荷载

当红岩金刚自卸汽车的第一个后轮位于过轨梁中间时，为最不利荷载，前轮与后轮的间距为3500mm,两个后轮的间距为1300mm，前轮重6T,两后轮分别重7t的荷载作用在单片梁上，梁的长度为

9m。其受力示意图为：

受力验算

单片梁的最大弯矩

单片梁由5根工字钢拼成,由5根工字钢共同承受汽车荷载,则：

P1=6000x9.8=58.8KNP2=7000x9.8=68.6KN

选取工字钢为I32a,其每延米重量为52.7kg/m,即q=0.52KN/m,其受力示意图为：

由汽车荷载产生的跨中最大弯矩为：

由工字钢自重产生的最大弯矩为：

M =293.511KN.m

汽

M =ql2/8=5.265KN.m

重

单片梁跨中最大弯矩为:

M =M +M =293.511+5.265=298.776KN.m

max 汽 重

工字钢的安全系数

根据最大弯矩得出工字钢最大应力，即：σ=Mmax／Wx，Wx为工钢截面模量，查表知单根I32a工字钢的载面模量为：Wx=692cm3，5根工字钢的最大应力为：

σ=Mmax／Wx=298.776x106/5x692x103=86.351MPa215MPa

工字钢的材料为Q235，其抗拉强度为215MPa,可知工字钢的最大应力小于其抗拉强度，安全系数为2.5，服合要求。

2.2.2工字钢的确定

由计算可知，使用5片I32a工字钢，其安全系数2.5,满足施工要求。

仰拱栈桥加工

每幅仰拱栈桥由两片梁板组成，每片梁板由5根I32a工字钢焊接而成，梁长12m，工字钢间距

15cm，设8组中间连接，间距1.5m，每两根I32a工字钢中间用I20工字钢焊接联接成一个整体。梁板上面满焊间距为10cm的