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1、仰 拱 棧 橋 方 案編制：復核：審批：云桂鐵路標段中鐵十局項目部三分部二 0 一 0 年九月仰拱棧橋施工方案一、工程概述隨著施工進度要求，我標段各隧道即將進入仰拱部位的施工，為了保證仰拱施工連續進行并且隧道開挖出渣和洞內材料運輸不受仰拱開挖的影響，故在仰拱開挖槽上搭設仰拱棧橋。隔跨跳躍施工，待已澆筑的仰拱混凝土強度滿足通車強度要求后，即強度達到設計強度的100%，方可移走棧橋，到下一隧底開挖槽上，依次循環使用。二、仰拱棧橋的選型按照我公司以往施工經驗和現場施工實際情況，并按照盡早開挖盡快封閉成環的原則，一般仰拱施工段落為6米。根據現場工字鋼的供應情況，并保證棧橋結構的強度剛度滿足整個隧道施工2、循環內相關車輛通行的要求。擬選擇采用2根25a#工字鋼上下翼緣焊接為一組，棧橋每邊采用三組并排，頂部用22螺紋鋼筋連成整體，縱向間距1015cm，以提高棧橋結構的平面內、外強度和剛度。縱向兩端做成1m長坡道方便車輛通行，兩幅棧橋橫向間距根據車輪輪距布置，保證車輪壓在棧橋中部。鋼材長度為工字鋼標準長度12米。凈跨度按 8m進行計算，如圖 a所示：25a工字鋼小里程端圖aAB大里程端12m8m2m2m單位：m工字鋼間上下翼緣板采用通長焊接，提高整體性.三、仰拱棧橋結構計算棧橋結構為兩部各 6根25a工字鋼并排布置作為縱梁，每兩根工字鋼上下翼緣板通長焊接，橫向頂部用 22螺紋鋼筋連接，保證在車輪荷載3、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。設計荷載按出渣車40t 重車，前后輪輪距為 4.5m，前軸分配總荷載的 1/3，后軸為 2/3，左右側輪各承擔1/2 軸重，工字鋼為整體共同承擔重車荷載，工字鋼自重、按1.15 系數設計，動載及安全系數設計為 1.1。1、力學簡化梁兩端都有轉動及伸縮的可能，故計算簡圖可采用簡支梁（如圖 b）。A圖 bP/3P/6L=800cm單位：cm 由于截面上的彎矩隨荷載的位置變化而變化的，因此在進行結構強度計算時，應使在危險截面上即最大彎矩截面上的最大正應力不超過材料的彎曲許用應力 故需確定荷載的最不利位置，經荷載不同位置處的彎矩比較在檢算最大正應4、力時，應取 P/3 荷載在跨中位置（如圖 c）：圖cL/2P/3P/6450 A B單位：cm計算最大剪應力時，取荷載靠近支座位置（如圖d）。BA圖dL450P/6P/3單位：cm 2、檢算過程（1）棧橋結構檢算1）、用靜力平衡求出支座A、B 反力及最大彎矩和剪力Np531006.51.115.1101040NpLpRAc51084.06431NpLLppRAd51005.2406.05.46131KNRQmKNLRMAdAc2max25max1005.21036.341084.02(-)(+)B A剪力圖彎矩圖 B A(+)M=336KN.m Q=205KN P-車輛荷載（N）RAc 圖 c5、 中 A支點反力（N）RAd 圖 d 中 A支點反力（N）Mmax 最大彎矩值（KN.m）Qmax 最大剪力值（KN）2）、根據初選結構進行力學計算：按每側共 6 根工字鋼進行檢算查路橋施工計算手冊熱軋普通工字鋼截面特性表，得25a型工字鋼。34.401 cmWx；34.48 cmWy1）平面內強度計算；MPaMPaWxMw2105.1394.40161036.35maxmaxmax工字鋼最大彎曲應力（MPa）-鋼材容許彎曲應力（MPa）Wx-x 軸截面抵抗矩(cm3)Wy-y 軸截面抵抗矩(cm3)由以上計算可知，單側按照 6 根工字鋼選用，平面內強度可以滿足工作要求，且未考慮工字鋼、橫向連6、接螺紋鋼筋共同作用的富余系數，平面內是偏于安全的。2）平面外強度計算考慮到車輛行駛在棧橋上時，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15%考慮，計算如下：MPaMPaWMwy2101744.48615.01036.35maxmax由以上計算也可知，按照單邊 6 根工字鋼選用，平面外強度可以滿足設計要求。3）、剪應力計算使用剪應力強度條件公式校核最大剪應力需先計算25a 型工字鋼截面中性軸一側的面積對中心軸的靜矩maxxS每根工字鋼分擔的最大剪力為KNQ2.3461005.22查表得 25a 型工字鋼45017cmx，37.230 cmSxcmSxx24:，mmd8故得到棧橋縱梁7、最大剪應力，并據此校核剪應力強度MPaMPadSQxx1207.19850177.2302.34maxmaxmax-最大剪應力-鋼材容許剪應力(MPa)Q-剪力(KN)Sxmax-最大半截面面積矩(cm3)Ix-軸截面慣性矩(cm4)d-腹板厚度(mm)剪應力滿足要求，此結構安全。4）、剛度計算：一般簡支梁結構允許撓度對撓度要求高的結構，mmLf204008400，對撓度要求小的結構，mmLf322508250，mmEIPlf.2865017101.24881006.5333.0485353maxmmfmmfmmf322820maxmaxminfmax最大撓度值(mm)f-允許撓度值(mm)p-后軸荷載(N)L-計算跨度(m)E-彈性模量(MPa)