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        陡坡半填半挖路段不等寬道岔連續(xù)梁組合現(xiàn)澆支架設(shè)計(jì)

        2012-06-29 05:50:34羅檢萍
        四川建筑 2012年4期
        關(guān)鍵詞:貝雷梁支墩蓋梁

        羅檢萍

        (中鐵十二局集團(tuán)七公司,湖南長(zhǎng)沙 410004)

        1 工程概況

        柳南五塘車站道岔連續(xù)梁橋(D1K713+280)起訖里程為D1K713+175.85~D1K713+384.15,全橋設(shè)計(jì)長(zhǎng)208.3 m,位于直線段五塘車站道岔區(qū)。上部結(jié)構(gòu)為6 孔一聯(lián)6×32.7 m連續(xù)梁,由線路控制設(shè)計(jì),采用分段現(xiàn)澆施工工藝。連續(xù)箱梁截面形式為變寬等高變截面,梁高3.05 m。箱梁左側(cè)線形為直線、右側(cè)為折線。從0#臺(tái)至3#墩中心,箱梁頂寬由20.47 m 線性變化至17.2 m,箱梁底寬由14.97 m 線性變化至11.70 m。第四、五、六孔梁體截面為等高等寬等截面直線梁,箱梁頂寬為17.2 m,箱梁底寬為11.70 m。第一孔、第二孔箱梁截面為單箱三室截面,其余均為單箱雙室截面。腹板、底板、頂板均按照折線變化。

        該橋第1~3 跨現(xiàn)場(chǎng)制梁場(chǎng)地范圍內(nèi)填方較少,地形比較平緩,采取挖除松軟土、分層換填壓實(shí),并在地基頂部澆筑一層厚20 cm 的C30 混凝土作為支架基礎(chǔ)。第3~6 跨現(xiàn)場(chǎng)制梁場(chǎng)地范圍處于半填半挖地段,左右高差達(dá)34 m,填方較厚(最大填方厚度達(dá)40 m),存在較大坡體橫向滑移的隱患,換填施工難度也較大。為安全起見,首先采用樁基處理,樁基上設(shè)蓋梁,貝雷片作為支撐縱梁,將貝雷片支撐在承臺(tái)和蓋梁上,然后鋪設(shè)工字鋼及碗扣式腳手架作為支撐體系,如圖1 所示。

        圖1 橋址典型剖面圖

        2 組合支架設(shè)計(jì)驗(yàn)算

        本橋上部結(jié)構(gòu)為6×32 m 的連續(xù)梁變截面結(jié)構(gòu),每跨梁體用C55 混凝土577 m3,則每1 m 箱梁混凝土方量為17.6 m3。根據(jù)相應(yīng)規(guī)范,支架強(qiáng)度驗(yàn)算荷載組合包括:

        (1)新澆筑鋼筋混凝土重量N1。本橋每1 m 長(zhǎng)度自重荷載:N1=459 kN/m;

        (2)模板重量N2。初步估算模板+主梁、次梁+貝雷梁和貝雷梁上支架的荷載,設(shè)計(jì)值為:

        N2=81 kN/m;

        (3)施工人員和施工設(shè)備荷載N3。

        N3=3×17.2=52 kN/m;

        (4)振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載N4。

        N4=2.0×17.2=34.4 kN/m;

        (5)傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的沖擊荷載N5。

        N5=2.0×17.2=34.4 kN/m;

        (6)其他可能不可預(yù)見的荷載N6。N6= 1×17.2 =17.2kN/m;

        根據(jù)本橋4、5、6 跨梁式支架的布置情況(圖2),則縱向貝雷梁和中間支墩的受力情況如圖3 所示。由此可知:(1)貝雷梁的最大彎矩:Mmax=7208 kN·m;(2)貝雷梁的最大剪力:Qmax=4239 kN;(3)中間支墩豎向反力:R=8242 kN。本橋組合支架主要由樁基礎(chǔ)、橫向蓋梁和縱向貝雷梁控制,具體驗(yàn)算如下。

        2.1 樁基礎(chǔ)驗(yàn)算

        通過以上分析可知:中間支墩豎向反力為8242 kN;每排支墩的中間支墩的豎向反力最大,為2967 kN;兩側(cè)的豎向反力較小,為1979 kN。根據(jù)本橋的結(jié)構(gòu)形式,梁式支架中間支墩采用3 根直徑為125 cm 的灌注樁基礎(chǔ),結(jié)合其地質(zhì)情況,樁基的設(shè)計(jì)情況如表1 所示,各樁的承載力均滿足設(shè)計(jì)要求。

        圖2 支架系統(tǒng)示意

        圖3 縱向貝雷梁受力圖

        表1 各樁設(shè)計(jì)長(zhǎng)度及承載力

        2.2 橫向蓋梁驗(yàn)算

        根據(jù)中間支墩結(jié)構(gòu)布置形式(圖2)及以上分析,可得中間支墩蓋梁及3個(gè)樁基礎(chǔ)的受力情況如圖4 所示。由此可知:(1)蓋梁的最大彎矩:Mmax=1551 kN·m;(2)蓋梁的最大剪力:Qmax=1434 kN;(3)灌注樁豎向反力:R=2867 kN。

        根據(jù)本方案的具體情況,擬定蓋梁的尺寸為100 cm×100 cm,長(zhǎng)19.2 m。通過分析驗(yàn)算。

        圖4 中間支墩蓋梁受力圖

        (1)蓋梁墩頂兩側(cè)的最大剪力抗力:

        (2)蓋梁墩頂?shù)淖畲髲澗乜沽?

        (3)蓋梁兩墩之間的最大彎矩抗力:

        滿足設(shè)計(jì)要求。

        2.3 縱向貝雷梁驗(yàn)算

        根據(jù)本橋4、5、6 跨梁式支架的布置情況及縱向貝雷梁的受力情況(圖3),由此可知:(1)貝雷梁的最大彎矩:Mmax=7208 kN·m;(2)貝雷梁的最大剪力:Qmax=4239 kN;(3)經(jīng)查貝雷梁技術(shù)資料可知,單排單層不加強(qiáng)貝雷梁每片的抗彎允許承載力[M1]=788 kN·m,允許抗剪承載力[Q1]=245 kN。設(shè)計(jì)取橫向布置16 片貝雷梁,則有:

        驗(yàn)算通過。

        3 結(jié)論及建議

        本文結(jié)合柳南客專五塘車站出站端道岔連續(xù)梁橋的工程特點(diǎn),經(jīng)過方案對(duì)比,提出了一套適合與半填半挖陡坡地形條件下的現(xiàn)澆連續(xù)梁施工技術(shù)方案,并對(duì)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)驗(yàn)算。實(shí)踐證明該方案可行,不僅確保了工程安全,而且提高了施工進(jìn)度,降低了施工成本,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益,可為同類工程提供參考。

        [1]鐵道部 客專專線橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)[S]

        [2]鐵道部 客專專線鐵路橋涵施工技術(shù)指南[S]

        [3]鐵道部 鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)[S]

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