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鋼筋混凝土框架橋線路加固方案
2011-10-26 來源:筑龍網(wǎng)
一、  編制依據(jù)

    1.1南外環(huán)公路下穿鐵路立交橋工程施工圖紙及相關(guān)資料;

    1.2《鐵路橋涵施工規(guī)范》;

    1.3《鐵路混凝土與砌體工程施工規(guī)范》;

    1.4《鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗收標準》;

    1.5《鐵路混凝土與砌體工程施工質(zhì)量驗收標準》;

    1.6《鐵路軌道施工質(zhì)量驗收標準》;

    1.7《鐵路路基施工規(guī)范》;
    1.8《鐵路工務(wù)安全規(guī)則》;

    1.9《鐵路線路維修規(guī)則》;

    1.10《鐵路橋隧建筑物大維修規(guī)則》;

    1.11《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》鐵道部令第2號;

    1.12本工程的《施工合同》;

    1.13設(shè)計文件、施工圖紙及現(xiàn)場實地勘察資料;

    二、工程概況

    2.1xx市南外環(huán)公路與xx線交叉里程為K348+116,為xx市新增規(guī)劃道路,道路與既有鐵路夾角90°34”,橋上為xx上、下行正線??蚣苊娣e493.5m²,按頂進施工。

    2.2本工程設(shè)計為(8+16+8)m鋼筋砼框架,hо=6.2m,底板厚 1.2m,頂板厚0.8m,軸長14.1m,框構(gòu)外寬35m,邊墻厚0.8m,中墻厚0.7m。

    2.3 主要工程量: 主體C35鋼筋砼1078.5m³,C20砼擋墻基礎(chǔ)81.6m³,M10漿砌片石擋墻115.2 m³,線路加固2股,頂進挖土約4100m³。

    2.4xx上、下行線均為Ⅲ型軌枕,線路平面為直線;框構(gòu)在線路右側(cè)預(yù)制。

    2.5橋址處地表層為粉質(zhì)粘土,箱身設(shè)計基底應(yīng)力 ,地基允許承載力。

    2.6 主要施工方法:縱橫抬梁及工便梁組合加固線路頂進施工。

    三、施工工期及計劃安排

     施工工期:計劃2009年 2 月25 日開工,2009年 5 月31 日

    竣工。

    四、 施工準備

    4.1根據(jù)相關(guān)技術(shù)資料、設(shè)計規(guī)范和現(xiàn)場勘查情況,制定詳盡的框構(gòu)橋線路加固及頂進施工方案。

    4.2與工務(wù)段、電務(wù)段、鐵通簽定安全配合協(xié)議、弄清電纜、光纜的位置,提前移到安全位置。

    4.3做好要點申請,為線路加固做好各項準備工作。

    4.4設(shè)備、材料供應(yīng):施工用材料設(shè)備應(yīng)提前5天進入工地, 并應(yīng)有一定的富余量以免發(fā)生誤工。
    頂進施工主要機具設(shè)備材料表

    
    
 
    五、線路加固方案

    線路加固在橋涵頂進作業(yè)中,是保障行車安全的核心,合理的加固方案是確保行車安全的重要保障。本橋變更后的加固方案為:采用

    I115工便梁做縱梁(線間采用一根H440*300型鋼),H70縱抬梁組承 托橫抬梁,H40橫抬梁組橫抬扣軌、P50 5扣扣軌承托軌枕,H20鋼枕控制線路方向,既有砼枕控制軌距的組合加固方案,一次頂進就位。

    5.1 線路準備

    5.1.1線路限速45Km/h。

    5.1.2相關(guān)項目利用封鎖點施工。

    5.1.3所有電纜都已探明并做好防護。

    5.2縱梁安裝

    5.2.1路肩側(cè)縱梁采用I115型工便梁,用縱向聯(lián)接板將5孔12米工便梁聯(lián)接起來組成60m長便梁。接頭聯(lián)接板采用等強度聯(lián)結(jié),由上下夾板兩組和一組腹板組成。工便梁按線路加固平面布置,架設(shè)在距線路中心2.2米的位置。

    5.2.2便梁架設(shè)采用100T吊車吊裝。架設(shè)便梁前,在每片便梁兩端位置必須先穿入2片以上鋼枕,以便于便梁就位時隨即與之連接,保證其穩(wěn)定性,確保行車安全;吊便梁時,應(yīng)設(shè)專人進行防護。

    5.2.3線間縱梁采用1根H440×300型鋼,申請封鎖上行線路,跨線移梁。H44型鋼縱梁聯(lián)結(jié)采用等強焊接或連接板等強聯(lián)結(jié)。

    5.3鋼枕安裝

    在既有砼枕之間穿鋼枕,利用線路封鎖點,開挖一空穿一根,穿一根與縱梁加固一根,與軌底接觸面墊好絕緣板,如此反復(fù)逐次施工,嚴格控制水平和方向,確保行車安全,其兩端與縱梁聯(lián)結(jié),聯(lián)結(jié)方法采用高強螺栓與縱梁聯(lián)結(jié)擰緊,線間縱梁采用Φ22U型螺栓及-12鋼扣板聯(lián)結(jié)。

    5.4扣軌梁安裝

    5.4.1利用線路封鎖點,分次拉入P50 5扣扣軌梁。

    5.4.2扣軌梁與鋼枕、砼枕之間加橡膠墊板,扣軌梁與鋼枕用Φ22U型螺栓連接,每隔兩根鋼枕連接一處,扣軌梁與砼枕也是用Φ22U型螺栓隔二連一的方法連接。

    5.5縱抬梁安裝

    5.5.1縱抬梁采用并排3根H700×300型鋼為一組,長度12米,放置在鉆孔樁上,縱抬梁與鉆孔樁之間放橡膠墊板,與橫抬梁節(jié)點處用Φ22U型螺栓連接。

    5.5.2縱抬梁與橫抬梁接觸面加橡膠墊板,并用硬木楔把縫隙填塞密實。

    5.5.3箱體頂進至第一排鉆孔樁時,先破除樁,再松開U型螺栓,用導(dǎo)鏈落下縱抬梁,橫抬梁一頭落在箱體頂板上。

    5.6橫抬梁安裝

    5.6.1在扣軌梁下設(shè)橫抬梁組。在框架范圍內(nèi)3根H400×400型鋼為一組,每組間距0.85m,L=18m。

    5.6.2在框架兩側(cè)范圍內(nèi)設(shè)3根H400×400型鋼為一組橫抬梁,每組間距0.85m,L=15m,用Φ22U型螺栓聯(lián)結(jié)縱抬梁組。

    5.6.3橫抬梁與扣軌梁接觸面加橡膠墊板,不密實處填塞硬木楔。

    5.6.4為了減小拆除第一排樁時,橫抬梁的撓度,在下行線橫抬梁底部滿鋪一排木枕,以減小橫抬梁的受力跨度,增大線路加固的安全性。

    5.7線路控制

    5.7.1軌距控制:一靠砼枕來控制,二靠鋼枕上的鋼軌扣件,確保軌距符合要求。

    5.7.2線路的橫向控制:每兩根砼枕之間有一根鋼枕,鋼枕和鋼軌采用絕緣扣板聯(lián)結(jié),使線路固定在工便梁之間,不致發(fā)生橫向移動。

    5.7.3通過上述措施,縱梁、橫梁、線路形成一個整體結(jié)構(gòu),能確保線路不變形。

    5.8線路加固安全保證措施

    5.8.1搞好安全教育,強化全員安全意識,牢固樹立安全第一的思想。

    5.8.2加強施工過程安全管理,教育作業(yè)人員注意本崗位技術(shù)要求和操作規(guī)程,不允許違章冒險蠻干。

    5.8.3線路加固完畢,要嚴格檢查線路的方向、水平、軌距、及加固螺栓扣件是否松動,其它料具嚴禁侵限,工字鋼與線路鋼軌接觸處的絕緣是否良好等,做到每過一輛列車檢查一遍。

    六、縱橫梁檢算

    檢算說明:本檢算全部按簡支梁檢算,實際上由于縱梁與橫抬梁是絞結(jié)的,實際工作中穩(wěn)定性和牢固程度要更好。

    6.1  Ⅰ115型工便梁檢算

    6.1.1縱梁檢算(受力跨度為6.2m時)

    I115型工便梁慣性矩Ⅰm=1057925cm4 

    線路活荷載:  (以影響線檢算得出);

    靜荷載:結(jié)構(gòu)自重、線路、設(shè)備

    根據(jù)便梁支點平面圖,支點間最大間距為620cm

    此時梁的最大受力跨度Lmax=6.2m
    
    
 

 





    6.1.2 H20鋼枕檢算

    現(xiàn)行機車最大軸重P=220KN,

    列車限速45Km/h

    機車輪軸間距1.5m 

    橫梁間距600mm

    每根橫梁折算受力

    梁自重0.68KN/m

    橫梁按簡支梁計算,橫梁采用H20鋼枕Im=6646cm4

    

    

    6.2 700×300H型鋼縱抬梁組檢算

    原設(shè)計中縱抬梁采用2根458×417H型鋼,現(xiàn)采用3根700×300H型鋼進行替代,458×417H型鋼慣性矩IX=187000cm4,700×300H型鋼慣性矩IX=201000cm4。

    1、承托縱梁700×300H型鋼檢算

    (1)使用條件:

    700×300H型鋼,Wx=5760.0cm3,Ix=201000.0cm4,E=2100000.0kg/cm2,每組H型鋼3片,共6片,承擔(dān)線路縱向6.2m跨度的荷載。(Wx、Ix查自材料手冊)

    (2)檢算:

    A、中—活載圖示:

    B、轉(zhuǎn)化為均布荷載:q1=22*5/6.0=18.3t/m

    線路及H型鋼(靜載):按10.0t/m計;

     22t  22t  22t  22t 22t

    1.5*4=6.0m

    沖擊系數(shù):按限速45km/h,根據(jù)《鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范》和《鐵路工務(wù)技術(shù)手冊》確定:

    1+μ=1+2*6.2/(30+0.5)=1.40

    故每側(cè)縱梁承受均布荷載:

    q=(q1+10)(1+u)=(18.3+10)*1.4=39.62t/m=396.2kg/cm

    最大彎矩:Mmax= qL2/8=396.2×6202/8=19.0*106kg.cm

    

    工字鋼強度檢算:

    參照《橋涵》施工手冊下冊P406知:

    〔σ〕=170Mpa=1700 kg/cm2

    σmax= Mmax/ Wx=19.0*106kg.cm/(3*5760.0)cm3

    =1099.5kg/cm2﹥〔σ〕=1700 kg/cm2

    所以:H型鋼強度滿足要求。

    撓度檢算:

    fmax=5qL4/(384*E*I)

    =5*396.2*6204/(384*2.1*106*3*201000.0)=0.6cm

    〔f〕=L/400=620/400=1.55cm

    所以:fmax <〔f〕

    所以:700*300H型鋼鋼度滿足要求。

    6.3 400×400 H型鋼橫抬梁組檢算

    6.3.1框架部分H型鋼檢算

    按0.28m間距放置1根18米400*400H型鋼所組成的橫抬梁進行檢算。

    H型鋼橫抬梁主要受撓度控制。假設(shè)H型鋼橫抬梁在整個頂進過程中承受全部的軌道和列車荷載,橫抬梁在頂進中的最大跨度(第一排樁拆掉時)11.85m,2股線路同時承受列車荷載,經(jīng)分析計算,上行中心線處,橫抬梁所產(chǎn)生的撓度最大。

    1、計算線路的均布荷載:

    線路重量按1t/m計算

    未考慮列車沖擊時的均布荷載:

    q1=22/1.5+1=15.7t/m

    列車沖擊系數(shù):1+μ=1+2*6.2/(30+0.5)1.4

    考慮列車沖擊時的均布荷載:

    q2=1.4*15.7=21.98t/m

    P=0.28*21.98=6.154t

    拆除第一排樁時,H40橫抬梁組受力情況如下圖。

    

    最大彎矩:Mmax=61.54*5.06=311.4KN.m

    撓度:ωmax=Fa/(24EI)*(3*l2-4*a2

     =311.4/(24*2.1*106*66900*10-8)*(3*11.852-4*5.062

     =2.9cm<l/400=1185/400=2.96cm

    滿足要求

    6.3.2框架兩側(cè)部分H型鋼檢算

    按0.28m間距放置1根15m 400*400 H型鋼所組成的橫抬梁進行檢算。

    H型鋼橫抬梁主要受撓度控制。假設(shè)H型鋼橫抬梁在整個施工過程中承受全部的軌道和列車荷載,橫抬梁的跨度(第一排樁至下行線底部的木枕中心)10.79m,2股線路同時承受列車荷載,經(jīng)分析計算,上行中心線處,橫抬梁所產(chǎn)生的撓度最大。

    1、計算線路的均布荷載:

    線路重量按1t/m計算

    未考慮列車沖擊時的均布荷載:

    q1=22/1.5+1=15.7t/m

    列車沖擊系數(shù):1+μ=1+2*6.2/(30+0.5)=1.4

    考慮列車沖擊時的均布荷載:

    q2=1.4*15.7=21.98t/m

    P=0.28*21.98=6.154t

    H40橫抬梁組受力情況如下圖:

    

    最大彎矩Mmax=61.54*4.0=246.16KN.m

    撓度:ωmax=Fa/(24EI)*(3*l2-4*a2

     =246.16/(24*2.1*106*66900*10-8)*(3*10.792-4*4.02

     =2.08cm<l/400=1079/400=2.7cm

     滿足要求
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