東溝隧道18米仰拱棧橋設(shè)計(jì)方案精編版

1、鄭州至西峽高速公路堯山至欒川段YLTJ-1 合同段東溝隧道專項(xiàng)施工方案i鄭州至西峽高速公路堯山至欒川段Y LTJ-1標(biāo)東溝隧道仰拱棧橋設(shè)計(jì)方案與計(jì)算書編制：審核：審批：四川公路橋梁建設(shè)有限公司鄭西高速堯欒段 YLTJ-1 項(xiàng)目經(jīng)理部5RBG鄭州至西峽高速公路堯山至欒川段YLTJ-1 合同段東溝隧道專項(xiàng)施工方案2二 0 一七年五月鄭州至西峽高速公路堯山至欒川段YLTJ-1 合同段3一、工程概況1、東溝隧道在位于柳樹溝村東溝組附近，為左右分離式隧道。左洞起訖樁號:ZK4+304 K5+937;右洞起訖樁號：K4+314 K5+955 詳細(xì)情況見下表工程名稱里程長度(m)圍巖級別(m)川級級V級明洞

2、東溝左洞ZK4+306K5+9371631387/ 23%538/33%671/41%35隧道右洞K4+319K5+9551636230/14%700/42%669/41%372、 東溝隧道地屬伏牛山系，海拔高程 320-450m,山勢陡峭，河溝縱橫，進(jìn)口交通條 件較差，出口交通條件較好,小里程至大里程為 2.2%上坡。3、東溝隧道設(shè)計(jì)為雙向四車道隧道，采用的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下：(1)道路等級：山嶺區(qū)高速公路；(2)設(shè)計(jì)行車速度：100Km/h;(3)地震：隧址區(qū)內(nèi)地震動(dòng)峰值加速度為 0.05g,地震基本烈度切度。(4)隧道建筑限界：隧道凈寬：0.75+0.75+2X3.75+1+1=11m 隧

3、道凈高：5m4、該段隧道地質(zhì)條件較復(fù)雜，受斷層破碎帶影響，隧道中可能出現(xiàn)涌水、突泥、塌方、滑坡等危險(xiǎn)。隧道圍巖等級主要為級，初期支護(hù)為網(wǎng)噴混凝土、錨桿、 型鋼鋼架組成，W、V級圍巖地段型鋼鋼架、墻、仰拱全環(huán)安設(shè)，每0.61m 一榀。二次襯砌采用 C30 防水混凝土，防水等級為 P8。二、仰拱棧橋設(shè)計(jì)方案東溝隧道洞口、淺埋段及V級圍巖段采用環(huán)形開挖預(yù)留核心土法施工，W級圍巖采 用上下臺(tái)階法施工，川級圍巖采用全斷面開挖施工。出渣采用無軌運(yùn)輸，仰拱超前襯砌， 二襯施工采用一次全幅灌注方式，一次灌注長度12 m,距開挖掌子面 40100 m。為解決仰拱施工與開挖運(yùn)輸作業(yè)面的干擾，采用仰拱棧橋來保證仰拱

4、施工時(shí)運(yùn)輸?shù)缆返耐?暢。EIRBS東溝隧道仰拱棧橋設(shè)計(jì)方案與驗(yàn)算書東溝隧道專項(xiàng)施工方案鄭州至西峽高速公路堯山至欒川段YLTJ-1 合同段41、仰拱棧橋設(shè)計(jì)鄭州至西峽高速公路堯山至欒川段YLTJ-1 合同段東溝隧道專項(xiàng)施工方案5（1）行走車輛的情況在襯砌前，通過仰拱棧橋的主要施工機(jī)械、車輛為ZL50 裝載機(jī)、紅巖金剛自卸汽車、砼運(yùn)輸車，小松 PC240 挖掘機(jī)等，其自重、寬度等基本參數(shù)見表 1。表 1 主要施工機(jī)械車輛狀況設(shè)備名稱空載重量（t）重載重量（t）仃走寬度（mm）輪胎寬度（cm）輪距凈寬（mm）ZL50 裝載機(jī)16.3621.36278059.692160紅巖自卸車12.5402500

5、28.321860砼運(yùn)輸車13.3525249828.321860PC240 挖掘機(jī)23.1252980（2）荷載的確定根據(jù)表 1，以紅巖金剛自卸汽車重載時(shí)作為仰拱棧橋的驗(yàn)算荷載，其前橋重量12t，后橋重量為 28 t。（3）寬度及每片梁的工字鋼數(shù)量仰拱棧橋的單片寬度 1.25m，中心距離 2.15 m,為達(dá)到仰拱棧橋的寬度，考慮每片梁 采用 5 組 140a 工字鋼組成，工字鋼的間距為 13.5cm,總寬為 1.25m。（4）仰拱棧橋長度根據(jù)每次二初澆筑長度，確定仰拱棧橋的長度為18m，計(jì)劃每次撿底 12m，每段的搭接長度 2m。（5）最不利荷載布置當(dāng)紅巖金剛自卸汽車的第一個(gè)后輪位于過軌梁中

6、間時(shí)，為彎距最不利荷載，前輪與 后輪的間距為 3500mm,兩個(gè)后輪的間距為 1300mm，前輪重 6T 兩后輪分別重 7t 的荷載 作用在單片梁上，梁的長度為 9m。其受力簡圖為：3500.3500鄭州至西峽高速公路堯山至欒川段YLTJ-1 合同段東溝隧道專項(xiàng)施工方案6當(dāng)紅巖金剛自卸汽車的第二個(gè)后輪位于過軌梁梁端時(shí)，為剪力最不利荷載，前輪與后輪的間距為 3500mm,兩個(gè)后輪的間距為 1300mm，前輪重 6T 兩后輪分別重 7t 的 荷載作用在單片梁上，梁的長度為 9m。其受力簡圖為：一140003500.r2、受力驗(yàn)算（1）單片梁的最大彎矩單片梁由 5 根 140a 工字鋼拼成,由 5

7、根工字鋼共同承受汽車荷載，則:P1=6000 x9.8=58.8KNP2=7000 x9.8=68.6KN查公路橋涵計(jì)算手冊140a 工字鋼，其每延米重量為 67.6kg/m,即 q=0.662KN/m, 由工字鋼自重產(chǎn)生的彎距示意圖為:q=O.662KN/m16.22KN.m由汽車荷載產(chǎn)生的彎矩包絡(luò)圖為:鄭州至西峽高速公路堯山至欒川段YLTJ-1 合同段東溝隧道專項(xiàng)施工方案7M 重=qf/8=0.662X142/8=16.22KN.m汽車荷載產(chǎn)生的跨中最大彎矩為：M 汽=538.51KN.m單片梁跨中最大彎矩為：Mmax= M 重 + M 汽=16.22+538.5 仁 554.73 KN.

8、m(2)單片梁的最大剪力由工字鋼自重產(chǎn)生的剪力為：Q 重=ql/2=0.662X14/2=4.634KN由汽車荷載產(chǎn)生的梁端最大剪力為：Q 汽=P1(14-3.5-1.3)/14+P2(14-1.3)/14+P2=58.X9214+68.6X12.714+68.6=169.47KN單根工字鋼承受的最大剪力為：Q= Q 重 + Q 汽 /5=4.634+169.475=38.528 KN(2) 工字鋼的強(qiáng)度驗(yàn)算根據(jù)最大彎矩得出工字鋼最大應(yīng)力，即：(T=Mmax/Wx, Wx 為工鋼截面抵抗矩，查公路橋涵計(jì)算手冊知單根 I 40a 工字鋼的載面抵抗矩為： Wx=1085.7cm3, 5 根工 字鋼

9、的最大應(yīng)力為：(T =Mma/Wx=(554.73x106)/(5x1085.7x103)=102MPa215 MPa工字鋼的材料為 Q235,其抗拉強(qiáng)度為 215MPa,可知工字鋼的最大應(yīng)力小于其抗拉 強(qiáng)度，安全系數(shù)為 2.1,符合要求。(3) 工字鋼的剪應(yīng)力驗(yàn)算鄭州至西峽高速公路堯山至欒川段YLTJ-1 合同段東溝隧道專項(xiàng)施工方案8查公路橋涵計(jì)算手冊可知 I 40a 工字鋼鄭州至西峽高速公路堯山至欒川段YLTJ-1 合同段東溝隧道專項(xiàng)施工方案943lx=21714cmfSx=631.2cmilx/ Sx=34.4cmd=10.5mm故根據(jù)棧橋縱梁最大剪應(yīng)力，并據(jù)此校核剪應(yīng)力強(qiáng)度撓度滿足要求。(5)工字鋼的確定由計(jì)算可知，使用 5 片 I40a 工字鋼，滿足施工要求三、仰拱棧橋加工每幅仰拱棧橋由兩片梁板組成，每片梁板由 5 根 I40a 工字鋼焊接而成，梁長 18 m，工字鋼間距 13.5 cm,每兩根 I40a 工字鋼中間每隔 100cm 用 I 20a 工字鋼焊接聯(lián)接成一個(gè)整體。|40a 工字鋼頂面滿焊間距為 10cm 的 C22 鋼筋。具體設(shè)計(jì)圖見圖 1、圖 2圖 1 仰拱棧橋梁板斷面圖-maxxmaxxd38.528631.221714 10. 5二 10. 7MPa：!- 125MPN滿足要求(4) 棧橋撓度驗(yàn)算將兩后輪合并成簡化成一個(gè)集中荷載，則后輪產(chǎn)生的