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1、城市立交桥拼装式引道挡墙的设计——肖宇松9城市立交桥拼装式引道挡墙的设计郑州铁路局武汉勘测设计院肖宇松提要详细介绍城市立交桥拼装式引道挡墙的两种形式即加肋式挡墙和肋板式挡墙的设计计算方法。关键词城市立交桥拼装式引道挡墙加肋式肋板式城市立交桥引道挡墙一般采用重力式圬工立交桥宽度一般在4车道之内,故拉杆长度不挡墙、悬臂式或扶壁式钢筋混凝土挡墙。但上述超过20m。肋柱与拉杆间采用螺栓连接,如图2挡墙施工周期长,通常需要1～2个月;而采用所示,由螺丝杆、螺母、垫板和砂浆封头组成。拼装式引道挡墙,施工工期在几周之内甚至更与重力式圬工挡墙相比,拼装式加肋挡墙短。因而,研究拼装式引道
2、挡墙的设计及施工有具有结构轻、造价低、施工进度快和能适应承载着极大的实用价值和现实意义。力较低的地基等优点;但是,加肋式挡墙在美观1结构形式上稍有欠缺,其肋柱凸显而使整个挡墙外表面城市立交桥拼装式引道挡墙墙高一般不超凸凹不平。过4.0m,可设计为加肋式挡墙和肋板式挡墙两种形式。加肋式挡墙主要由肋柱、挡土板、拉杆组成,有时也设置基础;肋板式挡墙主要由肋板、拉杆组成。(1)加肋式挡墙(见图1)图2肋柱与拉杆间连接示意图(2)肋板式挡墙(见图3)该挡墙克服了加肋式挡墙肋柱凸显的缺陷,使得立交桥引道挡墙外表面平整美观,更符图1加肋式挡墙概图合城市审美的需要。加肋式挡墙的肋柱一般
3、设计为矩形,宽30cm,厚25～40cm,其布设间距一般为1.5～2.5m,肋柱底端一般只需插入地面以下0.2～0.3m,有时根据需要也可设置钢筋混凝土杯形基础。肋柱需预留穿过拉杆的孔道。挡土板图3肋板式挡墙概图可采用钢筋混凝土矩形板或空心板,其高采用肋板式挡墙的肋柱部分宽为25～30cm,50cm,矩形板厚8～15cm,空心板厚可根据计厚25～35cm(不含翼缘部分),其整体宽100～算以及制作工艺而定。挡土板两端在肋柱上的120cm。悬臂板(又称翼缘板)部分厚度:外伸前支承长度不得小于12cm。拉杆采用热轧螺纹缘8cm,根部10～15cm。肋板式挡墙的肋柱部钢筋,直
4、径22～32mm;若拉杆采用精轧螺纹分需预留穿过拉杆的孔道,对拉杆的要求以及钢筋,则不必焊接螺丝端杆;否则拉杆两端需焊拉杆与肋板间的连接与加肋式挡墙相同。肋板接可焊性和延伸性良好的螺丝端杆;由于城市10铁道标准设计1999年11期式挡墙一般可不设置基础,若确有需要,可将肋计和配筋。第一次可按刚性支承连续梁计算肋板式挡墙底部加宽外伸以增大承力面积。柱的内力及拉杆拉力;第二次可按弹性支承连2结构设计计算方法续梁计算肋柱的内力及拉杆的拉力(即将拉杆拼装式引道墙一般不需要检算其倾覆稳定处视为弹性支承,基础视为铰支承),此时作为及滑动稳定,但需对地基承载力进行检算。它所弹性支承点
5、的拉杆处柔度系数取:受荷载主要为恒载土压力及活载土压力。墙后Cgi=L/(2AgEg)(1)填土产生的恒载土压力按库伦主动土压力计算式中Cgi——拉杆处柔度系数,m/N;后,再乘1个增大系数,根据土质情况,可取1.2L——拉杆钢筋长度,m;2～1.4。活载土压力可将汽车荷载或挂车荷载作Ag——拉杆钢筋面积,mm;为换算土柱作用在路基面内,其分布宽度可取Eg——拉杆钢筋的弹性模量,MPa。车辆宽度。(3)无基双拉杆肋柱(见图6)2.1加肋式挡墙构件设计2.1.1肋柱的设计计算肋柱按受弯构件设计,主要承受由挡土板传递的侧向土压力,设计荷载的计算跨度为相邻肋柱中至中的距离。肋
6、柱上安装拉杆之处为图6无基双拉杆肋柱计算图式水平反力支点。肋柱的内力计算可根据肋柱上将各种肋柱情况简化为一定的受力模型设置的拉杆层数、肋柱有无基础等按以下几种后,可按结构力学方法手算或电算其内力。情况考虑。2.1.2拉杆的设计计算(1)有基单拉杆肋柱(见图4)拉杆为连接两侧肋柱的受拉杆件,通常是在拉杆两端分别焊接螺丝端杆与肋柱相连接。拉杆拉力的数值即肋柱相应支点反力。各层拉杆的拉力与肋柱基础的水平反力的总和等于挡墙所受总土压力的水平分力。图4有基单拉杆肋柱计算图式拉杆应尽量采用单根钢筋,若单根钢筋不图4计算中可将钢筋混凝土杯形基础视为能满足需要,也可以采用2根同直径钢筋
7、共同铰支承,拉杆处也视为铰支承(若视为弹性支组成1根拉杆,此时单根拉杆直径可根据计算承,则肋柱计算内力值偏小),于是整个肋柱可拉力及钢筋的设计强度按下式计算:视为一端悬臂的单跨简支梁。此时拉杆可设置3Fj×10在距肋柱底约0.4倍的肋高处。d=2+2(2)Rg(2)有基双拉杆肋柱(见图5)式中d——拉杆直径,mm;Fj——按公路桥规规定计算出的拉杆拉力,kN;Rg——拉杆钢筋的设计强度,MPa;2——考虑钢筋锈蚀而增加的安全储图5有基双拉杆肋柱计算图式备,mm。图5中为安全起见,可将肋柱进行两次受2根同直径钢筋组成的拉杆中的单根钢筋力
