斜交顶进桥的设计与施工

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1、维普资讯http://www.cqvip.com‘；，一艇精铎了，，～斜交顶进桥的设计与施工贵阳至黄果树汽车专用公路在起点0+475．491太慈桥与贵昆铁路相交。为在不中断铁路运输的前提下修建立交桥，采用顶进法修建了斜穿铁路路堤的公路太慈地道桥。一、工程概况这座地道桥，是单箱双宣结构。桥轴线与铁路交角为4949l2。桥长l2．4米(不含八字墙)。桥位处于铁路弯道上。铁路的人工填筑路堤填土情况，无法钻探，根据周围地质推断，估计在顶进过程中将遇到软、硬不均的情况。由于地下水和行车震动等因素，路堤土体有局部轻微液化现象。箱体顶面距铁道轨顶70厘米，箱体断面尺寸为：净空高

2、6．28米，净空宽13．7米，边肋板与中肋板均No．8米，底板厚1．1米，顶板厚1．0米，箱体全高8．38米。正交宽度29．8米，斜交宽39．00t米，箱体长12．4米。整体顶进，不分节。该桥技术标准；1．车辆荷载箱内汽车荷载；汽车2O级，挂车一100箱顶铁路荷薮；中一22级2．箱内净空净空；5．2米四个月。(8)桥型美观大方：石肋拱桥发挥了圬工和钢筋混凝土的特点，布局合理结构轻巧(9)块石肋拱桥的经济效益分析．’c块石肋拱桥可以大量节省人力和物力桥面系所用材料1只与桥魔有美，因此拱踌愈大经济效益斑最著。，。：．。2．块石肋拱桥的缺点’，．：”(1)需要使用一些钢

3、材，虽然数量不多，在山莲还存在定的运输困难。(2)石料标号要求高，如不能就她取材采取这种桥型是否合宜颂加比较(3)肋拱宽度调剂范围小，在安砌中对纵横错缝配料轻堆爵而獬石料的规格尺寸要求高维普资讯http://www.cqvip.com净宽l2—13．7来地道桥总体布置示如图1。／～／i＼盥>图1总体布置示意图二、设计方案选择为维持铁路通车，考虑顶进施工时，曾对单箱双室整体式框架箱体和分离式单箱单室框架箱体两方案进行出较。单箱双室的明显优点是结构整体性好，箱体在营运阶段受力合理，结构用钢量较省。缺点是箱体自重大，结构尺寸大，顶进过程的阻力较大，所需千斤顶台数多，对后

4、背的要求高。此外，箱体在顶进中受力复杂，尤其当箱体出现抬头或下斜时难于处理。若采用单箱单室，分成两个箱体来顶，所需顶进力较小，所用千斤顼的台数少，对后背的要求不高I但分离式结构在营运阶段的受力合理性差，两个边肋厚度之和必然大于公路中间分蕊带的宽度，这样将影嘀路线和桥梁的衔接，影响线形。此外，在顶进过程两个箱体阔距不易掌握，一旦出现两箱分离情况，程难调整。经过分析比较，决定采用单箱双室的框架箱体方案。单箱双室箱体砬体积为998．2立方米，箱体两室底叛各向君延伸儿．907米，增作两个正交直角三角形，以便布置千斤顶。两个薹角形底板砼共t$d．7立方米。合计箱体总体积为1

5、I82．9立方米(不包括顶进完毕后所加的刃角砼4．7立方米)，总重3075．5吨，顶进总进尺维普资讯http://www.cqvip.com三、设计计算1．计算方法本桥按铁三院编制的有限元平行四边形单元斜刚构计算程序计算。将顶板和底板各离散成108块平行四边形单元，边长分别为2．106米和2．067米。三块竖板分别离散成24块矩形单元，边长分别是1．93米和2．1米、1．3米和2．1米两类尺寸。全桥离散后，单元总数268块，节点总数329个。计算采用t斜交角度Ⅱ=40．0845。(施工图中d=40．18。)，砼弹性模量EO．8Eh=O．8x3．3×l0。=2．64

6、×lOkN／m，地基弹性系数Ek=2xl0kN／m，砼泊桑比v=1／6=0．1667。图2为结构离散图。2底板离散情况与顶板相同，图中未示出图2结构离散图／2．内力情况一根据程序输出的弯矩组合的结果，分别计算跨度方向及横向的主筋，跨度方向的剪力筋。由于钝角处应力很大，如按此处应力值配筋，则安全系数过大，剪力筋太多，故以钝角附近两个节点的平均应力值为最大剪力，跨中剪力为0，中问截面的剪力值用内插法得出，横向不配剪力钢筋，横向蹬筋按横向扭矩计算。顶板控制弯矩见下表。3．配筋方式参考北方交通大学土木建筑系张弥等人“铁路公路斜交立交桥的设计问题一文，考虑到本桥宽度较小，为

7、施工方便，决定采用受力钢筋与顶板、底板的纵横轴线平行的布筋方式。项板纵向钢筋上下层均为028钢筋，斜向每米6根。顶板横向钢筋上层采用O16钢筋，下层采用O18钢筋，每米5根。为解决钝角处应力集中的问题，在顶板设钝角附加钢筋，其中顶板上层钝角附加钢筋采用025钢筋，问距12．5厘米，加强宽度3．5厘米左右，方向垂直于对角线，·35·维普资讯http://www.cqvip.com顶板控制弯裘单元号，项目12345578910、——纵正弯矩14．0717．3320．1922．5357．0458．6780．9987．57向负弯矩32．2944．0053．7464．148

8、3．101