顶进框架桥施工技术
中铁一局
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2-12m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2011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
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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、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。
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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》,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
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。
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