城轨交通区间高架桥箱梁浇注台座结构设计

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内容提要：随着我国迅速发展的城轨交通高架桥广泛采用钢筋混凝土箱形截面梁，桥梁施工基地浇注能用的钢模底板浇筑的分配梁必须满足及挠度的要求，计算平台的支承点反力作为控制地基沉降量的依据。本文本着经济实用的原则，介绍通用的结构设计案例，以满足施工现场工程技术人员施工设计的参考需要。

关键词：城轨高架桥 箱梁浇注台座 结构设计

中图分类号：TU318文献标识码： A 文章编号：

如图1提供了一个通用的高架桥箱梁浇注台座的结构设计，由纵、横分配梁组成，曾在某桥梁工地成功使用，保证了梁体几何尺寸的准确性及浇注质量。以下为台座设计计算结果主要数据，提供参考。

备注:N0城轨交通区间高架桥箱形截面预应力梁;N1钢模底板每块300×1500，沿桥纵向放量;N2背楞方管40×80立放每块底模配置3根，端距100;N3纵向分配梁方木150×180立放;N4底盘横向卧木180×150平放;N3΄ 市政交通临时通道便梁全长6250;N5桥跨满布膺架.

一、箱形截面梁N0的容重26KN/m3，加上钢模自重，施工机具及人重，冲击力等，得钢模底板处的荷载压强采用42.2KN/㎡。

二、纵向分配梁N3为方木 150×180㎜立放

（1）跨中弯曲应力=M/w=126500/810=156.2kg/㎝2=15.62Mpa

容许应力【δ】=14.9Mpa，15.6/14.9=超5%（考虑连续因素）

（2）N3的相对挠度按连续梁跨度150cm计算。

f/L=1/48·pl2/EI=1/48×2×（25320×1502/1075250×7290）=1/660

挠度f=150/660=0.23cm （可）

（3）N3的计算剪应力τ=1.35Mpa＜【τ】=1.4Mpa

三、N5桥跨满布膺架

每根主柱可按50.6KN控制柱身强度及地基应力。

市政交通临时通道将N3改为N3*焊接钢轨梁，且将间隔从1200㎜改为600㎜

如图2新木：将43kg/m旧轨的轨头对接，中间加一块10㎜厚的拼接板，用填角焊缝连接，在跨中及两端支座用缀焊接上下边缘盖板 10，使4根钢轨更好地联合成一个整体。

底座结构设计计算

（Ⅰ）N1钢模底板施工荷载强度q（kg/m2）

q=梁重＋钢模＋机具＋冲击力

=3640＋83.87＋300＋200

=4227.87kg/m2=4.22t/m2

（Ⅱ）N3纵梁均布力，当间隔为1.2m则线分布力p=1.2×q=1.2×4.22=5.06t/m

跨中集中力，当a=0.2m，x=【（1.5-0.2）/2】=0.65m采用图3受力图作为计算依据跨中背楞N2集中力P

P=p（x/2＋a/2）=5.06×（0.65/2＋0.2/2）=2.15t=21.5kpa按简支公式

Mmax=2p/l（l-x-a）（x＋a/2）=（2×2.15/1.5）×(1.5-0.65-0.2）（0.65+0.2/2）

=1.61t-m考虑连续梁因素M΄=0.5Ma=0.5×1.61=0.81t-m

截面模量ω=1/6×bh2=1/6×15×182=810cm3

求出弯曲应力δ=M΄/ω=0.5×1.61/810=100kg/cm2

=10Mpa＜【δ】=11.7Mpa（可）

注：木材容许应力调整量数

露天结构0.9

红松·【δ】×0.9×1.3

施工荷载1.3 =10×0.9×1.3=11.7Mpa

检查挠度f

N3惯性矩I=1/12×15×182=7290cm4

弹性模量E=1075250N/cm2

f/l=2pl2/48EJ=（2×15×1502）/（48×1075250×7290）=1/777

挠度f=l×1/777=150/777=0.19cm=1.9mm

即跨中挠度不超过2mm,考虑连续梁因素效果更好。

（Ⅲ）当桥跨满布膺架临时6m通道，则须将N3纵梁改为N3΄便梁，使用旧43kg/m旧轨改制较为经济，以免应用正规的工字钢。

如图2所示，此时梁间距由原来N3的120cm改为N3΄的60cm，以满足跨度扩大为6m的需要。

（1）画受力图（参见图4）

施工荷载压强q=4.22t/m2 每隔0.6m则线分布力

P=ф×0.6=4.22×0.6=2.5t/m

（2）Mmax=1/8pl2=1/8×2.53×62=11.4t-m

（3）弯曲应力=M/ω=111400/1200=928kg/cm2=92.8Mpa

钢轨应力不控制，由挠度控制。

挠度f控制

f=5/348·【p（l2)2/EI】

=5/348×11.4×（62)2×（（102）2）2/【2.1×（102）2×16805】

=0.55cm

f/l=0.55/600=1/1091（可）

六、现场地基处理

施工前要按底座施工设计图N4底盘横向临木的对应位置测量定出边桩，遇到受施工扰动的地坑回填要用砂土浇水，打混凝土条基500mm宽，250mm厚，在上铺设60mm板，在注脚打入楔木便于调整标高及拆卸膺架。矛盾的主要方面应该是架子的后端及地基沉降，以确保浇注质量。

参考文献刘钊 主编地铁工程设计与施工人民交通出版社2004.5 北京