便橋設(shè)計(jì)方案

PAGEPAGE13滬寧城際鐵路滸墅關(guān)鋪軌基地便橋施工方案中鐵二局集團(tuán)新運(yùn)工程有限公司滬寧項(xiàng)目部2009年6月10日由中鐵二局負(fù)責(zé)施工的滬寧城際鐵路鋪軌Ⅲ標(biāo)段鋪軌基地位于滸墅關(guān)鎮(zhèn)保豐村和保衛(wèi)村，由既有京滬鐵路滸墅關(guān)車站3道上海端出岔，通過聯(lián)絡(luò)線進(jìn)入鋪軌基地。計(jì)劃使用時(shí)間為2009年6月1日至2010年5月31日。聯(lián)絡(luò)線需要在新建滬寧城際鐵路與既有京滬鐵路之間跨越現(xiàn)有滸楊公路。一、工程簡(jiǎn)介1、概況滬寧城際軌道交通是長(zhǎng)江三角洲地區(qū)城際客運(yùn)鐵路規(guī)劃線網(wǎng)的主骨架，在縱向300余公里、橫向15公里左右范圍內(nèi)，與滬寧高速公路、京滬高速鐵路、滬寧鐵路、312國(guó)道共同構(gòu)筑起橫貫滬、蘇兩省市、密切聯(lián)系滬寧沿線城市群的綜合交通運(yùn)輸走廊，且是2010年上海世博會(huì)的配套工程，滬寧城際鐵路的按期建成，意義重大。滬寧城際鐵路鋪軌Ⅲ標(biāo)段起于望虞河特大橋南京臺(tái)（即無錫新區(qū)站東端，里程DK191+312），止于既有上海西站東端（里程DK298+951.866=滬寧線K4+180），里程長(zhǎng)度107.64km。沿線以橋梁為主，車站除蘇州新區(qū)、蘇州、蘇州工業(yè)園區(qū)、陽澄湖、上海西站位于路基地段外，其余均為高架站；共涉及車站10個(gè)，其中新建車站8個(gè)、線路所1個(gè)，涉及既有線改造的車站1個(gè)。全段正線鋪軌245.56km，站線鋪軌23.49km，鋪道岔85組（其中無砟道岔39組，特種道岔1組），有砟線路及既有線改造28.25km。2、工期要求按照鐵道部和建設(shè)單位要求，滬寧城際鐵路鋪軌Ⅲ標(biāo)鋪軌工程的工期安排為：8月1日前鋪軌基地建成并形成生產(chǎn)能力，道岔施工安排9月份先進(jìn)行少量試鋪設(shè)，整個(gè)道岔鋪設(shè)施工在10月份展開，2010年1月份道岔施工完成，2月份完成長(zhǎng)鋼軌鋪設(shè)，1個(gè)月內(nèi)完成調(diào)試。2010年3月完成長(zhǎng)軌焊聯(lián)、應(yīng)力放散和鎖定以及進(jìn)行上海西站技術(shù)改造。2010年4月至6月試運(yùn)營(yíng)，7月1日線路正式開通。根據(jù)整個(gè)工期安排，2010年3月31日前滬寧城際鐵路鋪軌Ⅲ標(biāo)需完成約300km軌道及85組道岔的施工任務(wù)，工期壓力相當(dāng)大，而滸墅關(guān)鋪軌基地作為滬寧城際鐵路鋪軌Ⅲ標(biāo)軌道工程材料、機(jī)械的生產(chǎn)、儲(chǔ)存及轉(zhuǎn)運(yùn)場(chǎng)地，能否按期建成，將直接影響全線開通，作為2010年上海世博會(huì)配套工程，其影響是十分重大的。而作為鋪軌基地進(jìn)出的聯(lián)絡(luò)線，其重要性是十分重大。聯(lián)絡(luò)線便橋施工計(jì)劃在6月15日開始基礎(chǔ)施工，7月20日便橋架設(shè)完畢達(dá)到使用條件。二、便橋設(shè)計(jì)（一）檢算依據(jù)1．《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》（TB-10002.1--2005）；2．《鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB-10002.5--2005）；3．《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017--2003）；4．《六四式鐵路軍用梁手冊(cè)》中國(guó)人民解放軍鐵道兵司令部編；5．中鐵四院“滬寧城際施（橋）—W106補(bǔ)《望虞河特大橋》”2008-12；6、《新建鐵路上海至南京城際軌道交通滸墅關(guān)鋪軌基地平面布置圖》（滬寧城際軌道標(biāo)（大臨）-1/2）（二）有關(guān)荷載1、活載依據(jù)：《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》（TB-10002.1--2005）以下簡(jiǎn)稱“基規(guī)”。橋跨型式：24m(24.58)+20m(20.58)。括號(hào)內(nèi)數(shù)字為梁長(zhǎng)，含梁縫。1).01#臺(tái)活載P1L=24.48+0.15=24.63mα=0查“基規(guī)”附錄C得：L=24.63mK0=122.944P1=24.63×122.944÷2=1514.06kN。2).02#墩活載P2L=24.58+20.58=45.16mα=20÷45.16=0.443查“基規(guī)”附錄C得：L=45.16mK0.443=95.568P2=45.16×95.568÷2=2157.93kN。3).03#臺(tái)活載P3L=20.48+0.15=20.63mα=0查“基規(guī)”附錄C得：L=20.63mK0=128.502P3=20.63×128.502÷2=1325.50kN。2、軌道自重1).無砟橋面鋼軌采用60kg/m，其每延米重量為（含扣件重）：61kg/m×2×1.1=134.2kg/m=1.342kN/m鋼軌枕采用14號(hào)工字鋼（長(zhǎng)3.6m，16.9kg/m），按1760根/km布置，其每延米重量為：16.9×3.6×1.76=107.1kg/m=1.071kN/m軌道每延米重量為：1.342＋1.071=2.413kN/mA.24m跨度梁軌道自重：2.413kN/m×24.58=59.32kNB.20m跨度梁軌道自重：2.413kN/m×20.58=49.66kN2).有砟橋面鋼軌采用60kg/m，其每延米重量為（含扣件重）：61kg/m×2×1.1=134.2kg/m=1.342kN/m軌枕采用木枕，按1600根/km布置，其每延米重量為：2.5×0.16×0.22×9kN/m3×1.6=1.27kN/m道砟枕底厚度0.2m，寬度2.9m，其每延米重量為：3.2×0.3×1×21kN/m3=20.16kN/m有砟橋面每延米重量為:1.342+1.27+20.16=22.772kN/m3、軍用梁自重根據(jù)《六四式鐵路軍用梁手冊(cè)》查得1).一跨24m跨度軍用梁自重：24m梁(6片)自重29.4t(294kN)，支座0.69t(6.9kN),其自重為294＋6.9=300.9kN2).一跨20m跨度軍用梁自重：20m梁(6片)自重24t(240kN)，支座0.69t(6.9kN),其自重為240＋6.9=246.9kN4、各墩、臺(tái)自重1).01#臺(tái)自重1#臺(tái)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（配筋率≤3%）擋砟墻自重(2×0.2×0.4)×2.5t/m3×2=0.8t=8kNb.臺(tái)身自重（1.6×2+0.3×2.3+1.7×2.6）×4×2.5t/m3=83.1t=831kNc.基礎(chǔ)自重6.1×5×1×2.5t/m3=76.25t=762.5kN01#臺(tái)自重8+831+762.5=1601.5kN2).02#墩自重a.02#墩頂結(jié)構(gòu)自重①.頂部結(jié)構(gòu)自重采用40a槽鋼4根（長(zhǎng)4.5m，74.47kg/m）,其自重為74.47×4.5×4=1340.46kg=13.41kN②.中部結(jié)構(gòu)自重采用63a工字鋼6根（長(zhǎng)4m，141kg/m）,其自重為141×4×6=3384kg=33.84kN③底部結(jié)構(gòu)自重采用40a槽鋼4根（長(zhǎng)4.5m，74.47kg/m）,其自重為74.47×4.5×4=1340.46kg=13.41kN02#墩頂結(jié)構(gòu)自重為（含連接件）（13.41＋33.84＋13.41）×1.15=69.76kN墩身由8根鋼柱和連接件組成。采用φ500(鋼板厚10mm)鋼管柱，墩高4m，鋼柱之間由22a槽鋼(0.25kN/m)進(jìn)行連接。b.02#墩身鋼管柱自重02#墩身圖見“滸楊路便橋布置圖”0.5×π×4×0.01×78.5kN/m3×8=39.46kNc.鋼管柱之間連接槽鋼自重(焊縫按結(jié)構(gòu)件重量的3%計(jì))鋼管柱之間連接簡(jiǎn)圖“滸楊路便橋布置圖”斜桿自重：（1.84×12×2×0.25kN/m）×1.03=11.37kN（3.19×4×2×0.25kN/m）×1.03=6.58kN水平桿自重：（0.7×6×2×0.25kN/m）×1.03=2.17kN（2.6×4×2×0.25kN/m）×1.03=5.36kN連接槽鋼自重：11.37＋6.58＋2.17＋5.36=25.48kN02#墩身自重（不含墩頂結(jié)構(gòu)）：39.46＋25.48=64.94kN02#墩基礎(chǔ)自重：2×1.3×6.5×0.6×2.5t/m3=25.35t=253.5kN3).03#臺(tái)自重3#臺(tái)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（配筋率≤3%）a.擋砟墻自重:(2×0.2×0.4)×2.5t/m3×2=0.8t=8kNb.臺(tái)身自重:（1.6×2+0.3×2.3+1.7×2.6）×4×2.5t/m3=83.1t=831kNc.基礎(chǔ)自重:6.1×5×1×2.5t/m3=76.25t=762.5kN03#臺(tái)自重:8+831+762.5=1601.5kN（三）、02#墩檢算1.墩頂結(jié)構(gòu)檢算墩頂結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見“滸楊路便橋布置圖”1).頂部40a槽鋼（兩根一組）基本數(shù)據(jù)：Wx=878.9×2=1757.8cm3=1757.8×10-6m3，[σ]=1300kg/cm2=130MPa。當(dāng)一片軍用梁放置在槽鋼兩支點(diǎn)中部時(shí)，槽鋼受力為最不利。一片軍用梁承受的活載為：（1514.06÷6）×1.15=290.20kN一片軍用梁及軌道的自重為：（29.66+150.45）÷6=180.11kN槽鋼應(yīng)力為：σ=（290.20＋180.11）×0.9÷（4×1757.8）=60.2MPa＜[σ]=130MPa2).中部63a工字鋼（共6根）表1墩、臺(tái)底（不含基礎(chǔ)）可能最大豎直荷載（單位kN）序號(hào)項(xiàng)目01#臺(tái)02#墩03#臺(tái)備注南京端上海端南京端上海端南京端上海端1活載1514.062157.931325.50根據(jù)《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》4.3.1條取值，已包含特種活載。2軌道重量45.5429.6629.6624.8324.8345.5475.2054.4970.373軍用梁自重(含支座)——150.45150.45123.45123.45——150.45273.90123.454墩頂結(jié)構(gòu)自重——69.76——5墩、臺(tái)身自重839.0064.94839.006墩、臺(tái)基礎(chǔ)以上重量2578.712621.022358.327基礎(chǔ)重量762.5253.5762.58墩、臺(tái)地基以上重量3341.212874.523120.82基本數(shù)據(jù)：Wx=2981.47×6=17888.82cm3=17888.82×10-6m3，[σ]=1300kg/cm2=130MPa。軍用梁承受的活載、軌道重量及自重為：1514.06＋29.66＋150.45=1694.17kN工字鋼應(yīng)力為：σ=1694.17×1.26÷17888.82=119.33MPa＜[σ]=130MPa2．墩身結(jié)構(gòu)檢算墩身采用8根外徑D=0.5m，內(nèi)徑d=0.48m，壁厚10mm的鋼管柱，高度4m，其截面積A=π×(D2－d2)÷4=153.94cm2回轉(zhuǎn)半徑i=(√D2＋d2)÷4=17.33cmλ=μL÷i=1×400÷17.33=23.08查ψ=0.9595墩身鋼管柱容許承載力為：[N]=(1300×153.94×0.9595)×8=1536136kg=15361.36kN＞2621.02kN(見表1)（四）、墩、臺(tái)基底應(yīng)力檢算1.01#臺(tái)基底應(yīng)力σ=3341.21÷(5×6.1)=109.55kPa＜[σ0]=160kPa2.02#墩基底應(yīng)力σ=2874.52÷(2×1.3×6.5)=170.09kPa＜[σ0]=400kPa質(zhì)量在2t～10t的汽車對(duì)地面的壓力在500kPa～800kPa。3.03#臺(tái)基底應(yīng)力σ=3120.82÷(5×6.1)=102.32kPa＜[σ0]=160kPa三、施工組織（一）施工組織機(jī)構(gòu)為確保本次便橋施工的順利進(jìn)行，成立中鐵二局滬寧項(xiàng)目部滸楊路便橋施工領(lǐng)導(dǎo)小組，并組建專門的便橋工程隊(duì)負(fù)責(zé)本次施工任務(wù)，便橋工程隊(duì)下設(shè)四部一室和1個(gè)作業(yè)工區(qū)，四部一室包括工程部、安質(zhì)部、物設(shè)部、機(jī)械部、綜合辦公室，作業(yè)工區(qū)設(shè)在鋪架基地。具體人員如下：序號(hào)姓名職務(wù)職責(zé)聯(lián)系電話備注1楊清貴隊(duì)長(zhǎng)現(xiàn)場(chǎng)指揮151626289252韓旭技術(shù)主管技術(shù)負(fù)責(zé)人158503219153牟兵安質(zhì)部長(zhǎng)安全負(fù)責(zé)人158503220574蘭大榮物資部長(zhǎng)物資供應(yīng)151626289655呂吉虎機(jī)電部長(zhǎng)機(jī)械設(shè)動(dòng)力組織本次施工是在既有公路上施工，在施工的時(shí)候，要組織足夠的勞動(dòng)力，根據(jù)本次施工的任務(wù)組織，確保按時(shí)完成施工任務(wù)，組織勞動(dòng)力40名，具體勞動(dòng)力及職責(zé)見下表：序號(hào)帶班人員職務(wù)職責(zé)人員備注1冷斌工班長(zhǎng)橋墩材料的加工及橋墩施工302李云貴工班長(zhǎng)負(fù)責(zé)橋臺(tái)施工及橋臺(tái)混凝土灌注20混凝土灌注時(shí)從橋墩工班臨時(shí)抽調(diào)部分人員3韓旭負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)四、施工方案橋臺(tái)施工采用明挖基礎(chǔ)施工，基坑開挖采用機(jī)械開挖，機(jī)械挖掘至距離設(shè)計(jì)承臺(tái)底面30