東溝隧道18米仰拱棧橋設(shè)計(jì)方案

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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)施工方案鄭州至西峽高速公路堯山至欒川段YLTJ-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合同段東溝隧道專項(xiàng)施工方案東溝隧道仰拱棧橋設(shè)計(jì)方案與驗(yàn)算書一、工程概況工程名稱里程長度(m)圍巖級(jí)別(m)Ⅲ級(jí)Ⅳ級(jí)Ⅴ級(jí)明洞東溝隧道左洞ZK4+306～K5+9371631387/23%538/33%671/41%35右洞K4+319～K5+9551636230/14%700/42%669

2、/41%371、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(hào)：ZK4+306～K5+937；右洞起訖樁號(hào)：K4+319～K5+955。詳細(xì)情況見下表2、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(jí)：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Ⅵ度。（4）隧道建筑限界：隧道凈寬：0.75+0.75+2×3.75+1

3、+1=11m；隧道凈高：5m。4、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(jí)主要為Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級(jí)，初期支護(hù)為網(wǎng)噴混凝土、錨桿、型鋼鋼架組成，Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖地段型鋼鋼架、墻、仰拱全環(huán)安設(shè)，每0.6～1m一榀。二次襯砌采用C30防水混凝土，防水等級(jí)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(jí)圍巖段采用環(huán)形開挖預(yù)留核心土法施工，Ⅳ級(jí)圍巖采用上下臺(tái)階法施工，Ⅲ級(jí)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12m，距開挖掌子面40～100m。為解決仰拱施工

4、與開挖運(yùn)輸作業(yè)面的干擾，采用仰拱棧橋來保證仰拱施工時(shí)運(yùn)輸?shù)缆返耐〞场?、仰拱棧橋設(shè)計(jì)（1）行走車輛的情況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）行走寬度（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12.540250028.321860砼運(yùn)輸車13.3525249828.

5、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28t。（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2.15m,為達(dá)到仰拱棧橋的寬度，考慮每片梁采用5組I40a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)后輪位于過軌梁中間時(shí)，為彎距最不利荷載，前輪與后輪的間距為3500m

6、m,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：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：2、受力驗(yàn)算（1）單片梁的最大彎矩單片梁由5根I40a工字鋼拼成,由5根工字鋼共同承受汽車荷載,則：P1=6000x9.8=58.8KNP2=7000x9.8=68.6KN查《

7、公路橋涵計(jì)算手冊》I40a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：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)施工方案可以看出由由工字鋼自重產(chǎn)生的最大彎矩為：M重=ql2/8=0.662×142/8=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+538.51=554.73KN.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=0.662×14/2=4.634K

8、N由汽車荷載產(chǎn)生的梁端最大剪力為：Q汽