某立交匝道跨越铁路施工支架设计

某立交匝道跨越铁路施工支架设计一、工程简介施工项目为位于某市区南端秦淮河东南岸的某立交工程，属互通式城市立交工程，处于《某市主城路网规划》“两纵两横快速路”的“东纵”与“南横”的交叉点，是某市主城区“外环+井字”型快速道路网的重要组成部分。其中，某铁路贯穿立交范围，为满足施工期间铁路通行的需要，保证铁路建筑界限不受侵占，须架设支架跨越铁路以满足施工需要。二、设计依据1、某立交桥工程D2标设计文件。2、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025—86）。3、《钢结构设计规范》（GBJ17—88）4、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000）。5、《公路桥涵施工手册》及其他有关的现行国家及地方强制性规范和标准。6、《铁路技术管理规程》（铁道部令第2号）。三、设计说明本支架专为满足H匝道桥跨越某铁路施工需要而设计。H匝道与某铁路成40°斜交，在满足铁路建筑界限要求前提下，支架垂直铁路线路方向净跨6.50m，贝雷片桁架梁梁底距铁路轨顶面高7.0m。支架采用法兰连接钢管墩柱，每个墩柱由3根并排放置间距0.4m的Φ220×6mm钢管组成，每片贝雷桁架梁对应支立一墩柱，同时为了增强墩柱的整体稳定性，每4.0m布置一道角钢横杆斜撑。墩顶盖梁采用双榀Ⅰ32c工字钢，工字钢盖梁搁置在双榀［20b槽钢顶托上。支架顺桥向跨越构件采用1500×3000mm×4贝雷片桁架，其中箱底部位采用三排单层贝雷片，间距3.1m，翼板部位采用双排单层贝雷片，间距3.4m，悬挑1.0m。贝雷片桁架上按间距1.0m搁置三榀P43扣轨横向分配梁，然后，在扣轨上支立扣件式满堂钢管支架。为了明确满堂式支架每根立柱所传递竖向力的大小，本设计首先对满堂式钢管支架进行了受力检算，确定钢管支架立柱的横向间距：腹板附近为0.8m，箱底其它部位为1.0m，翼板部位为1.4m；纵向间距均为1.0m；支架纵横杆步距1.5m。箱梁底模采用δ=15mm厚的竹编胶合模板，底模小楞采用间距0.3m的100×100mm方木，大楞采用150×150mm方木，相关的具体布置见附图。四、受力检算㈠、荷载砼自重：节已肾箱底抵：慨22.30配售KPa,疑胆翼板部位卫：首8.67灿宣KPa,系②勺损模板重量（含丛内模、侧模及育支架），以砼描自在重恳5傍%予计，则：吓箱底怀：笛22.30×寿5%=1.1恐2浇庙KPa贸翼板部位缸：美8.67纲于×5%=0.蜻43宫幻KPa具③司通施工荷载蹈：姥2.0倍饺KPa极④旗谈振动荷载顺：搬2.5战软KPa敲⑤贱西砼倾倒产生的亿冲击荷载洁：保2.0蚊失KPa荷载组合妄计算强度：证q=寇①古＋令②税＋作③械＋尿④大＋盒⑤哥计算刚度：宣q=落①后＋倦②㈡、底模检算煌底模采株用厅15m易m将厚竹编胶合模朝板，直接搁置盾于间拐距荣L=0.30粪m坛的方木小楞上俯，按连续梁考孝虑，取单位长虎度必（问1.0仆m后）板宽进行计杯算。⒈荷载组合予纳功箱底：环q钢1买=半22.3放0告＋窃1.12+2瑞.0+2.5懒+2.0=2探9.92屋KN/m顽期昂翼板：练q哈2堵=逼8.6供7腊＋际0.43+2代.0+2.5谦+2.0=1导5.60摧KN/m轿⒉猴截面参数及敬材料力学性能醒指标员W=bh患2膊/6=100侮0×15现2旺/6=3.7溜5×10覆4键mm桂3坐I=bh弱3桥/12=10逐00×15但3早/12=2.绵81×10煌5在mm弓4执竹胶模板的有加关力学性能指凭标按《竹编胶原合板》总（裤GB1312勺3节）规定姑的贱Ⅰ停类一等品的下案限值取：孟［协σ渣］品=90灯询MP俭a,巾E=6×10琴3送绳MP悉a核⒊诱搜承载力检算⑴箱底强度某M玩max慈=搬q新1苍l昌2番/10=龄29.92柔×0.30写2服/10=赠0.27将KN扯·谅m，合格。庄刚省度夏丝遣⑵翼板部位难考虑此处荷载早较小，方木小添楞间距取桂L=守0.40袋m状。强度，合格。刚度荷载：，合格。烦㈢、方木小楞非检算诸方木搁置于间瑞距穴1.0担m淋的方木大楞上墓，小楞方木规熟格颠为惯100×10慕0m要m翻，小楞亦按连炊续梁考虑。⒈荷载组合矛裙术箱底：况狼繁翼板部位：占⒉产丈截面参数及材丽料力学性能指僚标狗泡招贷益方木的力学性称能指标按《公坡路桥涵钢结构贩及木结构设计犹规范》（货JTJ025习－哪86卖）中虫的谱A绍－束3题类木材并按湿负材姿乘键0.躺9益的折减系数取备值，则：，谜⒊残轰承载力检算⑴箱底部位强度，合格。刚度荷载：，合格。⑵翼板部位强度刚度荷载：，合格。净㈣、方木大楞急检算此考虑箱梁腹板榨部位的重量较冷集中，而为了院方便计算，箱粥梁自重是按整雷体均布考虑，逼这必将导致腹帮板处的实际荷丹载要大于计算届荷载，而其他怒部位的计算荷绵载比实际荷载册偏大，因而在炭腹板部位对支荐架立柱给予加触密，横向间距管取糖0.80瑞m葡，箱底其他部电位立柱间距铲取静1.0胸m抓，翼缘板处立括柱间距歉取贴1.40凶m推，同时，腹板钻部位大楞的计母算跨度矩按若1.00扭m国计以平衡因计乐算荷载比实际殃荷载偏小的不疲利影响，且大昨楞偏安全地按咐简支梁考虑。剑大楞规格受为筑150mm×盲150m泽m刷的方木。⒈荷载组合炮小楞所传递给巩大楞的集中力躁为：累椒粒箱底：燃厘不翼板部位：插大楞方木自重那：航⒉真屈截面参数及材展料力学性能指群标觉害嫁约羊方木的力学性劣能指标按《公连路桥涵钢结构拍及木结构设计润规范》（叼JTJ025捏－镰86到）中扇的党A扔－盛3敌类木材并按湿皱材关乘绞0.够9极的折减系数取粗值，则：，矛⒊井居承载力检算⑴箱底部位吴由于小楞方木约的布置具有一丸定的随机性，径因此检算应力疮时应按产生最惑大应力布载模栽式进行计算。力学模式：①强度灭按产生最大正广应力布载模式污计算。支座反力斑则最大跨中弯卷距勺，合格。刚度烂按产生最大竖采向力店的披“册最大支座反力回布载模贺式遵”夜计算务摔详集中荷载：鼻枕井剂询阻，合格。⑵翼板部位力学模式：帐翼板部位的钢袖管立柱间葬距件1.4台m偶，方木规格同炭箱底部位。强度馋按产生最大正竿应力布载模式晓计算。支座反力岛则最大跨中弯消距泽，合格。刚度用按产生最大竖叨向力鹰的授“旺最大支座反力伸布载模者式众”壁计算毛庸爹集中荷载：钱图演况陷冷，合格。火债㈤、满堂式钢趁管支架检算保每根钢管立柱满所承受的竖向腾力按其所支撑讲面积内的荷载更计算，忽略方烘木小楞自重不掀计，则大楞传迷递的集中力：团箱底（均以跨蜂度薪1.00赶m湿计算）：翼板：周Φ歉48×3m炉m竟钢管自重，满樱堂式钢管支架谁按女8.0裹m裹高计：托则单根钢管立斧柱所承受的最仔大竖向力为：水检算其稳定性粉。傻Φ抓48×3m僚m嘴钢管的面积孔，钢管回转半泼径为：掌支架横杆、纵伙杆的步距均扎为娱1.5钞m柄，并适当布置坟垂直剪刀撑。长细比预查《钢结构设均计规范》任（替GBJ17-心8住8栗），得甩.强度验算：乘浪非故满足要求。稳定性验算：坏巨辫，满足要求。役㈥破死扣轨横向分配式梁检算⒈荷载组合稳港朝钢管立柱传递加的集中力：拾箱底星：管P裕1拉=堆30.71笑埋KN箭翼板倒：冈P共2顷=22.0纱4骡＋硬0.65=2旁2.69奔KN扣轨自重：钳⒉龟徒轨束截面参数乳及力学性能指农标贪境沿三数根坦4立3猴轨扣轨的截面笔抵抗矩：滥，良三押根项4凭3烤轨扣轨的截面子惯性伞矩：篇，裁三塞根生4她3潮轨扣轨的中性纹轴以上部分面障积对中性轴的戏面积矩：速中和轴以上部则分面积近似的烦按其上下部分盈抵抗矩之比取凡值棍川局面积改矩某卫崭钢轨腹板厚：熔退伟取弹性模量：猾，稻由于缺少钢轨袋的相关资料，闭钢轨的力学性滥能指标偏安全部地参齐照宾A蚂3茂钢取夹值懒.炕容许弯曲应力凑：逆⒊聋效承载力检算闯横向分配梁采兄用由三和根枣P4桥3余轨相扣组成的著轨束支承满堂狭式钢管支架。览考虑箱梁自重煎主要集中在箱浊底部位，即对政称梁中线分布堪在讨4.60/践sin40丽o货=易7.16从m临范围内，而翼忌板部位相对较猪小，因而采用破图疲-符1输模式布置贝雷饶片纵梁，并为喊了方便计算偏绪安全的采用绪图丧-驱2若简支简化模式蜻进行计算。缎重带伸臂的边跨印段①强度支座反力：壮计算并绘制受违弯图控制弯矩：战钻颠，合格。②刚度惹伸臂梁的挠曲遥变形受悬挑段乒的负弯与跨内肃的正弯的相互粱约束，其最大炒挠度应小于悬株挑段单独布载鸣或跨内单独布达载时的挠度，线故为了方便计画算，带计算悬挑段的古最大挠度时仅窝考虑悬挑段荷笑栽，而跨内按岔简直梁计算。彻荷载计算妇：因P收1默=弄（神22.30+食1.12邻）侧×1.0×1弟.0+邮0.14必×1.0=2呜3.56宋KN拾潜P隐2块=臣（体8.67+0众.4叉3装）萄×1.0×1蛮.4+0.1段4×1.4=疾12.94讲KN慢g维=1.29羊KN左悬挑段的最大圆挠度侮偏简塔藏故，满足要求坑。耗跨内段的最大捏挠度按简直梁盯考虑，则百故，满足要求群。拒⑵慢中间跨横向分枯配梁①强度崇死贪支座反力：窄计算并绘制受棍弯图：倘兄玉控制弯距：瑞叮狂，合格。②刚度抵张集中荷载债：劝P=23.5纠6KN爸，扬和谷故，满足要求棉。⑶抗剪检算校狱诚控制剪力按轨菊束传递给贝雷袄片纵梁的最大青集中力计算。及军1赔#内、发5你#寺贝雷梁：辫突2亩#凝、哄4道#凭贝雷梁：烛效3秩#吊贝雷梁：途赚汇故控制剪力：回制习容许剪应力增逐大系数便安全甘地道取答C=1.另0碎，临时结构提寺高系数坚,岔则乒昌膛，故满足要求蚁。风⑷僚分轨束整体稳定父性检算成P4阔3翼轨轨束锄绕魂y盼轴的惯性矩如盯下：颤为了增强钢轨开的整体稳定性肆，每根满堂式黎钢管支架的立逗柱下设一方钢奉卡（具体构造仅见附图），因障而计算长度取雀最大立柱间距束积查《钢结构设故计规范》励（妖GBJ17-决8迫8袋），得伞，则紫元刊，故满足要求亚。暖㈦庆哨贝雷轿桁架柄纵梁检算⒈荷载鱼轨束传递给贝践雷片纵梁的最念大集中力：据垂1毙#桑、估5跪#青贝雷梁：仰林2召#疯、绞4方#篮贝雷梁：输屋3苦#跳贝雷梁：楼寻郊双排单层贝雷求片自重：熔拾边三排单层贝雷替片自重：夺⒉赵纺截面参数及力呀学指标换双排单层贝雷笛片：逢三排单层贝雷方片：栏⒊补描承载力检算演⑴样双排单层贝雷辆桁架重1么#扣、鹰5耕#挪纵梁为双排单寸层贝雷片梁。脆为了减少不均狂匀沉降，横向偷分配梁自桁架证中心对称布置相，计算跨径偏撇安全地袄按珠12绒m虾计。则力学模陡型为：强度闷支座反力编：睛R获a咬=R常b以=缩（嫂2×12+7酿0.96×1派2佩）考/2=437刚.76绝KN授取跨中弯矩作籍为控制弯距：高故，满足要求需。抗剪检算均控制剪力取支灵点反力：烈醉繁故，满足要求级。刚度芝集中荷载近似铜地减去间距一胜半的施工荷载爷，则：哨P=12袋×70.96站-12×2.慧7色×堡（贯2.0+2.轨5+2.摩0忘）绒=640.9效2怎KN税祸，故满足要求缘。朝⑵郑三排单层贝轨雷桁架杏2味#倾、真3攀#篮、胖4妄#编纵梁均为三排崖单层贝雷桁架障梁，其君中锻2刊#赶、傅4夺#泥梁受力集中荷败载最大，检算椅时爷取自2易#饭、移4钞#石梁进行计算。罩其力学模型同巷双排单层贝雷停桁架梁。强度荷支座反力变：兼R肠a植=R萝b捕=厉（蚕3×12+1敌08.81×验1覆2猜）喜/2=670南.86此KN跨中弯矩：故，满足要求②抗剪检算逼真杠控制剪力：窗傻菜故，满足要求冷。③刚度侍集中荷载近似含地减去相邻两睡贝雷片梁间距古范围内的施工段荷载，则：靠P=12夹×108.8吐1-12×3掉.2顿5拨（历2.0+2.豪5+2.土0悟）在=1052.香22犯KN猛摄，故满足要求修。露㈧绿底双孕榀染I32恭c膊工字钢墩顶盖坝梁检算康考虑贝雷片纵灾梁所传递给墩此顶盖梁的集中这荷载较大，如民跨内布置集中内荷载必会导致访过大跨内弯曲者应力，为避免烦盖梁的材料用毒量过大，采用屋改善墩柱布置霜来消除这一不打利影响，在每倘个集中力下面丧设一支点，即葱每片贝雷片梁瓦下方布设一钢帮管墩柱，这样获按简支梁考虑战的话，工字钢步盖梁跨内仅有泻自重所产生的扛弯曲应力，而害集中荷载通过卵工字钢梁直接秘传递给了墩柱钉，因而再此仅突对盖梁的抗剪灭能力进行检算湖。有I32猛c雀工字钢的截面秃参数：移期昏腹板貌厚装连控制剪力采用岁2问#启纵梁所产生的免最大支点反力友，工字钢自重偶忽略不计，并猎按扎2元根工字钢平均者受力考虑。则力学模式：故童因迹攀，盾抢，故取容许剪轮应力增大系谎数关C=1.耕0批，临时结构的泽钢材容许应力勿提高系数歌，则瑞趋鞠，故满足要求能。谦㈨槽摄H形型钢组合截面陆墩柱检算前塑墩柱对探称故C米匝道线路中心刚线与某铁路线彻路中心线交点回的切线方向布掘置，布置范围惜为票，每个墩柱由右2快根间灵距默0.3覆m肃的住40庸#火H阳型钢组合而成剑，顶部搁双榀披［坛2盈2片b各槽钢用以支承剖盖梁。取盖梁起的控制剪力加亭双快榀弄40傍#方H覆型钢自重作为犯墩柱的控制轴集向力款P=自Q+g=69唤8.9+16磁.24/4=怖702.15类KN朗虎。蚕⒈痒茅双榀界［董22蓝b斯槽钢顶托验算强度抗弯受力模式：泛璃验支座反力：坝双榀［丰20b板槽钢截面参数至：截面抵抗距：截面惯性矩：雾半截面面积矩碍：腹板厚，合格。抗剪馋控制剪力取支厕座反力：粱摊因天的，询普，故取容许剪突应力增大系数勉C=1.0渔，临时结构的琴钢材容许应力菠提高系数巩，则辨细姜，故满足要求兰。⑵刚度蝴异忽略槽钢自重刷不计。体生惑，合格。惑⑶金健整体稳定性检注算闸歉双榀［课20b泽槽钢的回转半怠径：司间闲，则，妥查《钢结构设召计规范》（凡GBJ17-湾88搅），得禁，则宅玩须，故满足要求精。赏⒉仇殿40借#米H文型钢组合墩柱润检算秃对H誓型钢组合截面谊如右图所示。臣每震根靠40采H丙型钢的截面参移数：盏粒毛截面面积邀：炭华悦毛截面惯性矩朗：翻损，魂截面中和轴以勒上部分面积对号中和轴的面积治矩吐趣最小回转半径桐：搬两会根供9.0馆m劣长航的胆40蜜#蚊H择型钢（忽略缀毅板重量不计）投自重：孔组合截面墩柱评轴向力：找⑴粪矿对销实现轴舌X-脂X绿的稳定性验算煌吨查《钢结构设霉计规范》（农GBJ17-虽88模），得哥故，满足要求所。为⑵穴复对虚射轴陷y-彻y护的稳定性验算丸组合截面截面昂参数：则长细比秆成河两个型钢用缀乖板焊接成整体呀，缀板两侧焊刺缝间的距离津。息貌确定缀板间的棉净爸距鸭乌又因构件单肢口长细比不宜大圣于坚4从0侄，则即够故取缀板间的伶净辫距注缓。则故长细比妄查《钢结构设滩计规范》（屿GBJ17-光88琴），得⑶缀板验算哲作用在墩柱上悟的横向剪力按珠轴心受压杆件陵计，问端缀板长陈度景潜中缀板长卸度锁布根据以上估算误，选用兼桥为缀板厚度宽缀板间净柴距将巡在全为长钥9.0食m驻的组合杆件上投缀板的布置如骗下图所示。鹅中缀板的中心岩距云离蔬中两救个踪H律型钢性心轴间抛的距兰离耽缀板所受剪力缀板所受弯距扶缀板的截面模欲量缀板弯曲应力缀板剪应力古故，缀板满足协使用要求。颂⑷奏楼缀板焊缝验算登缀板焊接采用乖人工贴角焊，啊取焊缝长度与占缀板长度相同行，即中缀板悼为堆300m尾m炭，端缀板全为找500m透m炉，焊缝厚度等果于缀板厚期度须长。躁由缀板剪力产艇生的焊缝应力冷：披由缀板弯距所感产生的焊缝应嘉力：外焊缝总应力为起：肿故辈租，缀板焊缝满傻足要求。㈤基础验算居受墩柱稳定性工的限制，墩柱度高度不宜过高私，因而导致基约顶标高不宜过庆低，按墩柱多高袋9.持0仍米并保持轨面暂以间上裤7.考0墨米的净空计，洪基顶则应在轨形面以释下需2.倘6波米（含顶托及桌盖梁高）。情据俯C1较#细墩地质勘测资昼料显示该某处罪6.籍0畅米厚范围内地辜质情况依次如炸下：脂杂填土层沟：惯0.拌8姿米厚。褐色；踏不均匀；稍密棋；稍湿。俭素填土层闸：右1.家2针米厚。灰黄色漂；不均匀；湿火；可塑。谈亚粘土层浮：昌4.腹5惭米厚。黄色；泊不均匀稍密；