顶进大跨度框架桥施工技术探讨

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1、顶进大跨度框架桥施工技术探讨中铁一局孙成文内容提要以荷日线K432+285.3（2-12.0m）框架桥顶进施工为例，综合第Ⅶ标段大跨度框架桥顶进施工的经验，讲述顶进施工的关键环节，重点阐述加固线路的吊轨纵横梁法。关键词大跨度框架桥支架梁横梁纵梁吊轨束线路加固检算顶进1概述荷日线第Ⅶ标段汇集了1-11m、1-16m、2-12m顶进大跨度框架桥的施工，顶进施工安全和技术的可控度较难。施工中，均采用了吊轨纵横梁法对行车线路进行加固，采用简支检算确定支架梁、横梁、纵梁、吊轨束的材料和结构布置，从箱体预制到线路加固到顶进到端翼墙砌筑都较为成功。现以2

2、-12m框架桥为例，着重谈论顶进大跨度框架桥中最关键的线路加固施工。2施工方案以2001年1月完工的K432+285.3（2-12.0m）顶进框架桥的线路加固方案为例，概述加固线路的吊轨纵横梁法施工。2.1工程概况K432+285.3(2-12.0m)框架桥为下跨立交，净高5.3m，边墙厚0.8m，中墙厚0.7m，整个箱体沿线路方向总宽27m。桥顶至轨底0.78m。开挖深度7.38m，道床下粘土厚5.2m，粘土下为风化石灰岩。桥上线路为60Kg/m轨，线路坡度为0.2‰。2.2线路加固在两线间距下穿线路中心7.0m处，设置间距为4.5m的一

3、排挖孔桩，孔径1.0m，共10根。挖孔桩上架设由2根450mm工字钢组成的工字钢束，作为支架梁，用来支承横梁的一端。线路采用吊轨纵横梁法进行加固。吊轨采用43Kg/m钢轨，组合方式3-7-3，吊轨束总长50m。用U型螺栓、扣板把吊轨束与木枕固定。安装吊轨前，把50m吊轨范围内的砼枕全部抽换成木枕，共89根木枕。横梁采用由2根长12.0m的320mm工字钢组成的工字钢束，横梁间距为0.75m，在27m箱体范围内均布37根横梁，箱体外两侧再各设3根横梁。横梁一端担于挖孔桩上的支架梁上，另一端担于框架桥顶上。横梁穿于木枕下，横梁和木枕也用U型螺栓

4、、扣板连接。横梁上的吊轨束外侧各架设2道纵梁，纵梁由2根320mm工字钢组成，长36.0m。用U型螺栓把纵梁和横梁连接在一起。在纵梁、箱体靠线路的端部、行车线的两根钢轨处的横梁下加设小枕木垛。每根纵梁两端下均设大枕木垛。两相临的挖孔桩间各设一个大枕木垛，支承挖孔桩上的支架梁。在线路的箱体侧设4道钢索拉住线路，另一侧打一排间距为1.5m的木桩顶住木枕，用以防止线路横移。附线路加固平面布置示意图（图1）。2.3线路加固检算把纵梁、横梁、吊轨束、轨枕下的支承均考虑为简支，荷载主要作用于横梁上。附弯矩和剪力图（图2）。以下检算公式出自《结构力学》，

5、力学模量查自《材料力学》，并参考了《肆桥8030标准图》。2.3.1工字钢横梁检算5横梁主要承受吊轨梁及纵梁传递的活载。活载为现行机车最大轴重，并考虑冲击力作用，以及横梁的不均匀工作等，取综合系数B=1.5，故检算荷载为1.5P（考虑机车的轴重作用在二根横梁上P=220/2=110KN）。取横梁的计算跨度为4m（实际施工中均能控制在3m左右），按简支梁检算横梁的强度。I32工字钢截面模量W=760cm3惯性矩I=12167cm4弹性模量E=2×105MPa材料容许应力[σ]=170MPa[τ]=100MPaI:S=26.77cmb=d=13

6、.5mm=0.0135m（1）强度条件检算M=1.5P/2×1.25=1.5×110×1.25/2=103.1KN.MMmax=2[σ]WX=2×170×106×760×10-6=258.4KN.m>M故满足强度要求（2）剪切应力检算Q=1.5P/2=1.5×110/2=82.5KNτmax===22.8×106N/m2=22.8MPa<[τ]=100MPa故剪切强度满足要求（3）挠度条件检算Ymax=（3L2/4-B2）=(3×42/4-1.252)=0.0073m

7、梁检算I32工字钢截面模量W=760cm3惯性矩I=12167cm4弹性模量E=2×105MPa容许应力[σ]=170MPa。计算跨度L=2×0.75m=1.5m换算均布活载q=406kN/mM=qL2/8=1/8×406×1.52=114.2KN.m5Mmax=[σ]WX=170×106×760×10-6=129.2KN.m>M故满足强度要求Ymax===0.0011m

8、05MPa容许应力[σ]=170MPa。吊轨束为3-7-3形式，故只检算3根一束的吊轨束。计算跨度L=1.5m换算均布活载q=406kN/mM=qL2/8=1/8×406×1.5