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摘要:柳南客专五塘车站出站端道岔连续梁桥长208.3米,位于直线段五塘车站道岔区,上部结构为6孔一联6×32.7m连续梁。由于是道岔变截面连续梁结构,需采用分段支架现浇施工工艺。然而该桥第3至第6孔处于半填半挖地段,原地貌为陡峭的山坡,最大坡度达45度。如何确保施工支架的安全,沉降的稳定均匀是本桥施工的难点。为此本项目首先采用桩基处理,桩基上设盖梁,贝雷片作为支撑纵梁,贝雷片支撑在承台和盖梁上,然后铺设工字钢及碗扣式脚手架作为支撑体系。实际施工效果证明,该方案是合理可行的,不仅确保了施工安全,而且提高了施工速度,降低了施工成本。
关键词 :不等宽道岔连续梁;支架方案;贝雷梁基础设计;陡坡
1工程概况
柳南五塘车站道岔连续梁桥(D1K713+280)起讫里程为D1K713+175.85~D1K713+384.15,全桥设计长208.3米,位于直线段五塘车站道岔区,上部结构为6孔一联6×32.7m连续梁,由线路控制设计,采用分段现浇施工工艺。连续箱梁截面形式为变宽等高变截面,梁高3.05m。箱梁左侧线形为直线,右侧为折线,从0#台至3#墩中心,箱梁顶宽由20.47m线性变化至17.2m,箱梁底宽由14.97m线性变化至11.70m;第四、五、六孔梁体截面为等高等宽等截面直线梁,箱梁顶宽为17.2m,箱梁底宽为11.70m。第一孔、第二孔箱梁截面为单箱三室截面,其余均为单箱双室截面。腹板、底板、顶板均按照折线变化。
该桥第1~3跨现场制梁场地范围内填方较少,地形比较平缓,采取挖出松软土、分层换填压实,并在地基顶部浇筑一层厚20cm的C30混凝土作为支架基础。第3~ 6跨现场制梁场地范围处于半填半挖地段,左右高差达34m,填方较厚(最大填方厚度达22m),存在较大坡体横向滑移的隐患,换填施工难度也较大。为安全起见,首先采用樁基处理,桩基上设盖梁,贝雷片作为支撑纵梁,贝雷片支撑在承台和盖梁上,然后铺设工字钢及碗扣式脚手架作为支撑体系,见图2所示。
2组合支架设计验算
本桥上部结构为6×32米的连续梁变截面连续箱梁结构,每跨梁体C55混凝土577m3,则每米箱梁混凝土方量为17.6m3。根据相应规范,支架强度验算荷载组合包括:1)新浇注钢筋混凝土重量N1;本桥每延米自重荷载:N1=459kN/m ;2)模板重量N2;初步估算模板+主梁、次梁+贝雷梁和贝雷梁上支架的荷载,设计值为:;3)施工人员和施工设备荷载N3;;4)振捣混凝土时产生的荷载N4;;5)倾道混凝土时产生的冲击荷载N5;;6)其他可能不可预见的荷载N6; ;由此可得支架强度验算荷载:770。
根据本桥4、5、6跨梁式支架的布置情况(如图2),则纵向贝雷梁和中间支墩的受力情况如图3所示,由此可知:1)贝雷梁的最大弯矩:7208kN.m;2)贝雷梁的最大剪力:4239kN;3)中间支墩竖向反力:8242kN。本桥组合支架主要由桩基础、横向盖梁和纵向贝雷梁控制,具体验算如下:
2.1 桩基础验算
通过以上分析可知:中间支墩竖向反力, 8242kN;每排支墩的中间支墩的竖向反力最大,为2967kN;两侧的竖向反力较小,为1979kN。根据本桥的结构形式,梁式支架中间支墩采用3跟Φ125cm的灌注桩基础,结合其地质情况,桩基的设计情况如下表1所示,各桩的承载力均满足设计要求。
2.2 横向盖梁验算
根据中间支墩结构布置形式(如图2)及以上分析,可得中间支墩盖梁及3个桩基础的受力情况如下图4所示,由此可知:1)盖梁的最大弯矩:1551kN.m;2)盖梁的最大剪力:1434kN;3)灌注桩竖向反力:2867kN。
根据本方案的具体情况,拟定盖梁的尺寸为100×100cm,长19.2m。通过分析验算:1)盖梁墩顶两侧的最大剪力抗力:1462.6kN >1443kN;2)盖梁墩顶的最大弯矩抗力:1570kN.m >1551kN;3)盖梁两墩之间的最大弯矩抗力:1195kN.m >1077kN;满足设计要求。
2.3 纵向贝雷梁验算
根据本桥4、5、6跨梁式支架的布置情况及纵向贝雷梁的受力情况(如图3所示),由此可知:1)贝雷梁的最大弯矩:7208kN.m;2)贝雷梁的最大剪力:4239kN;3)经查贝雷梁技术资料可知,单排单层不加强贝雷梁每片的抗弯允许承载力,允许抗剪承载力。设计取横向布置14片贝雷梁,则有:
大于3603kN
验算通过。
3结论及建议
本文结合柳南客专五塘车站出站端道岔连续梁桥的工程特点,经过方案对比,提出了一套适合与半填半挖陡坡地形条件下的线浇连续梁施工技术方案,并对关键结构进行了设计验算。实践证明该方案是可行的,不仅确保了工程安全,而且提高了施工进度,降低了施工成本,具有较好的经济效益,可为同类工程提供参考。
参考文献
[1]中华人民共和国铁道部.TB10002.5-2005,铁路桥涵地基和基础设计规范【S】.北京:中国铁道出版社,2005.
[2]中华人民共和国建设部.GB50017-2003,钢结构设计规范【S】.北京:中国计划出版社,2003.
[3]周水兴. 路桥施工计算手册【M】.北京:人民交通出版社,2001.
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词 :不等宽道岔连续梁;支架方案;贝雷梁基础设计;陡坡
1工程概况
柳南五塘车站道岔连续梁桥(D1K713+280)起讫里程为D1K713+175.85~D1K713+384.15,全桥设计长208.3米,位于直线段五塘车站道岔区,上部结构为6孔一联6×32.7m连续梁,由线路控制设计,采用分段现浇施工工艺。连续箱梁截面形式为变宽等高变截面,梁高3.05m。箱梁左侧线形为直线,右侧为折线,从0#台至3#墩中心,箱梁顶宽由20.47m线性变化至17.2m,箱梁底宽由14.97m线性变化至11.70m;第四、五、六孔梁体截面为等高等宽等截面直线梁,箱梁顶宽为17.2m,箱梁底宽为11.70m。第一孔、第二孔箱梁截面为单箱三室截面,其余均为单箱双室截面。腹板、底板、顶板均按照折线变化。
该桥第1~3跨现场制梁场地范围内填方较少,地形比较平缓,采取挖出松软土、分层换填压实,并在地基顶部浇筑一层厚20cm的C30混凝土作为支架基础。第3~ 6跨现场制梁场地范围处于半填半挖地段,左右高差达34m,填方较厚(最大填方厚度达22m),存在较大坡体横向滑移的隐患,换填施工难度也较大。为安全起见,首先采用樁基处理,桩基上设盖梁,贝雷片作为支撑纵梁,贝雷片支撑在承台和盖梁上,然后铺设工字钢及碗扣式脚手架作为支撑体系,见图2所示。
2组合支架设计验算
本桥上部结构为6×32米的连续梁变截面连续箱梁结构,每跨梁体C55混凝土577m3,则每米箱梁混凝土方量为17.6m3。根据相应规范,支架强度验算荷载组合包括:1)新浇注钢筋混凝土重量N1;本桥每延米自重荷载:N1=459kN/m ;2)模板重量N2;初步估算模板+主梁、次梁+贝雷梁和贝雷梁上支架的荷载,设计值为:;3)施工人员和施工设备荷载N3;;4)振捣混凝土时产生的荷载N4;;5)倾道混凝土时产生的冲击荷载N5;;6)其他可能不可预见的荷载N6; ;由此可得支架强度验算荷载:770。
根据本桥4、5、6跨梁式支架的布置情况(如图2),则纵向贝雷梁和中间支墩的受力情况如图3所示,由此可知:1)贝雷梁的最大弯矩:7208kN.m;2)贝雷梁的最大剪力:4239kN;3)中间支墩竖向反力:8242kN。本桥组合支架主要由桩基础、横向盖梁和纵向贝雷梁控制,具体验算如下:
2.1 桩基础验算
通过以上分析可知:中间支墩竖向反力, 8242kN;每排支墩的中间支墩的竖向反力最大,为2967kN;两侧的竖向反力较小,为1979kN。根据本桥的结构形式,梁式支架中间支墩采用3跟Φ125cm的灌注桩基础,结合其地质情况,桩基的设计情况如下表1所示,各桩的承载力均满足设计要求。
2.2 横向盖梁验算
根据中间支墩结构布置形式(如图2)及以上分析,可得中间支墩盖梁及3个桩基础的受力情况如下图4所示,由此可知:1)盖梁的最大弯矩:1551kN.m;2)盖梁的最大剪力:1434kN;3)灌注桩竖向反力:2867kN。
根据本方案的具体情况,拟定盖梁的尺寸为100×100cm,长19.2m。通过分析验算:1)盖梁墩顶两侧的最大剪力抗力:1462.6kN >1443kN;2)盖梁墩顶的最大弯矩抗力:1570kN.m >1551kN;3)盖梁两墩之间的最大弯矩抗力:1195kN.m >1077kN;满足设计要求。
2.3 纵向贝雷梁验算
根据本桥4、5、6跨梁式支架的布置情况及纵向贝雷梁的受力情况(如图3所示),由此可知:1)贝雷梁的最大弯矩:7208kN.m;2)贝雷梁的最大剪力:4239kN;3)经查贝雷梁技术资料可知,单排单层不加强贝雷梁每片的抗弯允许承载力,允许抗剪承载力。设计取横向布置14片贝雷梁,则有:
大于3603kN
验算通过。
3结论及建议
本文结合柳南客专五塘车站出站端道岔连续梁桥的工程特点,经过方案对比,提出了一套适合与半填半挖陡坡地形条件下的线浇连续梁施工技术方案,并对关键结构进行了设计验算。实践证明该方案是可行的,不仅确保了工程安全,而且提高了施工进度,降低了施工成本,具有较好的经济效益,可为同类工程提供参考。
参考文献
[1]中华人民共和国铁道部.TB10002.5-2005,铁路桥涵地基和基础设计规范【S】.北京:中国铁道出版社,2005.
[2]中华人民共和国建设部.GB50017-2003,钢结构设计规范【S】.北京:中国计划出版社,2003.
[3]周水兴. 路桥施工计算手册【M】.北京:人民交通出版社,2001.
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。