1、仰拱栈桥方案编制：复核：审批：中铁二十四局集团有限公司新建九景衢铁路浙江段站前 I标四分部二0一四年十二月仰拱栈桥施工方案一、工程概述随着施工进度要求， 我标段各隧道即将进入仰拱部位的施工， 为 了保证仰拱施工连续进行并且隧道开挖出渣和洞内材料运输不受仰拱开挖的影响，故在仰拱开挖槽上搭设仰拱栈桥。隔跨跳跃施工，待已浇筑的仰拱混凝土强度满足通车强度要求后， 即强度达到设计强度的 100%，方可移走栈桥，到下一隧底开挖槽上，依次循环使用。二、仰拱栈桥的选型按照我公司以往施工经验和现场施工实际情况， 并按照尽早开挖尽快封闭成环的原则，一般仰拱施工段落为6米。根据现场工字钢的供应情况， 并保证栈桥结构
2、的强度刚度满足整个隧道施工循环内相关车辆通行的要求。每幅栈桥采用4根40a#工字钢，四根并排设置，中间两根焊在一起，两边各一根与中间型钢间距30cmi顶部用22螺纹 钢筋连成整体，纵向间距1015cm以提高栈桥结构的平面内、外强 度和刚度，I40a纵向两端做成2求坡道方便车辆通行，靠洞口一侧下 部加设3mfe 120a工字钢，I20a工字钢设长坡道。两幅栈桥横向间距根 据车轮轮距布置，保证车轮压在栈桥中部。140a工字钢长度为16米， 栈桥总长，净跨度按12谜行计算，设计详图见图1掌子面端洞口端图2栈桥横向设计图三、仰拱栈桥结构计算栈桥结构为两部各 不MI40a工字钢并排布置作为纵梁，每两根工
3、字钢上下翼缘板通长焊接，横向顶部用22螺纹钢筋连接，保证在车轮荷载作用下纵梁能够共同受力，并且能够提高栈桥桥面的横向刚设计荷载按出渣车40t重车，前后轮轮距为4.5m,前轴分配总荷载的1/3,后轴为2/3,左右侧轮各承担1/2轴重，工字钢为整体共同承担重车荷载，工字钢自重、按系数设计，动载及安全系数设计1、力学简化图1栈桥纵向设计图工字钢间上下翼缘板采用 通长焊接，提高整体性 本图尺寸为cm120a工字钢140a工字钢梁两端都有转动及伸缩的可能，故计算简图可采用简支梁（如图b）P/3P/6A/AWk-LElSr图3栈桥受力简化图由于截面上的弯矩随荷载的位置变化而变化的，因此在进行结构强度计算时
4、，应使在危险截面上即最大弯矩截面上的最大正应力不超过材料的弯曲许用应力b故需确定荷载的最不利位置，经荷载不同位置处的弯矩比较在检算最大正应力时，应取P/3荷载在跨中位置（如图c）:图4栈桥最大正应力时受力图计算最大剪应力时，取荷载靠近支座位置（如图 d）2、检算过程（1）栈桥结构检算1）、用静力平衡求出最大弯矩和剪力3 口Mmax16 pQmax p16p 40103101.151. 15.06105N-5. 061 0565 . 691 02 KN ? m216-552 .5.06101.5810 KN16P - 车辆荷载（N）Mmax最大弯矩值（）Qmax-最大剪力值（KN）2）、根据初选
5、结构进行力学计算：按每侧共4根工字钢进行检算查热轧普通工字钢截面特性表，得 40a型工字钢W 1085.7 cm3;Wy92.9cm31）平面内强度计算;Mmax5. 69 105max 送E55131.0MPa w210Mpa max-工字钢最大弯曲应力（MPa川-钢材容许弯曲应力（MPaWxx轴截面抵抗矩（cm3）Wyy 轴截面抵抗矩（cm3）由以上计算可知，单侧按照4根工字钢选用，平面内强度可以满 足工作要求，且未考虑工字钢、横向连接螺纹钢筋共同作用的富余系 数，平面内是偏于安全的。2）平面外强度计算考虑到车辆行驶在栈桥上时，方向不一定与桥纵向平行，存在横向弯矩，按平面最大弯矩的10畸虑
6、，计算如下:maxMlaxw5.69 1050. 1049279153.1MPaw210MPa由以上计算也可知，按照单边4根工字钢选用，平面外强度可以 满足设计要求3）、剪应力计算使用剪应力强度条件公式校核最大剪应力需先计算40a型工字钢截面中性轴一侧的面积对中心轴的静矩Sxmax每根工字钢分担的最大剪力为39. 5KN八 1, 58102Q 4查表得40a型工字钢x 21714cm4 Sx x, x3631.2cm , x ： Sx34.4cm , d10.5mm故得到栈桥纵梁最大剪应力，并据此校核剪应力强度maxQ ? Sx maxx ? d39. 5 631.22171410. 510. 9MPa120MPar max -最大剪应力t- 钢材容许剪应力（MPa）Q 男力（KN）Sxmax-最大半截面面积矩（cm3）Ix - 轴截面惯性矩（cm4）d -腹板厚度（mm） 剪应力满足要求，此栈桥结构可用
