TB10002-2017 铁路桥涵设计规范

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TB10002-2017 铁路桥涵设计规范

于钢筋混凝土墩台,其抗弯刚度可取0.8El。 5.4.5墩台刚度是影响车桥耦合振动体系的关键因素之一,我国既有设计规范制定时参 照苏联规范,多以墩台顶水平位移静力计算值衡量墩台刚度。《75桥规》规定:顺桥向 及横桥向墩台顶面的弹性水平位移移应满足△≤5VL和△≤4L,《99桥规》在此基础 上有所放宽,顺、横桥向弹性水平位移统一按△≤5/L。在普通铁路设计时,认为此限 制能够满足列车运行的安全、旅客舒适、结构经济、养护方便等要求。但是,随着干线 铁路的普遍提速,上述规定已经明显地显示出不足来。《05桥规》制定时,对国内外相 关规定进行了对比分析,详见说明表5.4.5。

说明表5.4.5桥梁墩台横向水平位移限值[8](mm)

日本规范通过限制活载作用下(不同速度条件下)轨道面的折角以保证墩台刚度, 对应于时速160km/h水平折角限值为3.5~4%o,其相应的墩顶位移值均远大于《99桥 规》规定的5斤。

德国规范对于160km/h及以下速度的桥梁墩台无具体要求,对于大于时速160km/h 水平折角限制为1%o。在32m以下时基本相当3L;在40~56m,基本相当4√L,80~ 96m基本相当5√L,其限值考虑了带有离心力的活荷载、横向摇摆力、桥墩、梁体和 车上的风荷载、桥墩和梁体结构的温度差、由于地基位移造成的转动等各种荷载组合情 兄。 欧盟规范采用曲线半径和水平折角双控形式,横向变形包括上部结构和下部结构 (包括桩、桥墩和基础),其对32m及以下跨度横向水平位移要求最为严格;40m跨度 时和德国规范以及我国的4√L和3√L的均值相接近;56m以上跨度时欧盟规范横向水 平位移要求均大于德国规范以及我国的5/L和4√L的限值标准。 《05桥规》相关条文制定时,墩柱横向刚度限值采用水平折角的表达形式,规定“由 墩台横向水平位移差引起的相邻结构物桥面处轴线间的水平折角,当桥跨小于40m时, 不得超过1.5%;当桥跨等于或大于40m时,不得大于1.0%。”。 对于高速铁路,满足高速行车时列车安全性和旅客乘车舒适度要求的桥赚台刚度的 要求应更高,桥梁下部结构的横向刚度对车桥耦合振动体系的影响是较为明显的,尤其 是对横向动位移的影响更大,因此规定水平折角限值统一取1.0%。。 对于城际铁路DB37/T 3177.2-2018 田园综合体建设规范 第2部分:规划编制指南,根据“城际铁路常用跨度简支梁合理结构型式”研究结论,按设计 速度200km/h、160km/h、120km/h分级,并参照上述规范的条文进行制定。 本规范制定时,参考了上述各标准等级规范的制定依据,并经整合归纳,制定出统 按设计时速200km/h公里及以上铁路、设计时速160公里及以下铁路两档的梁端水 平折角限值标准。 5.4.6对于桥梁基础沉降量给予一定的限制,是为了保证墩台发生沉降后,桥头和桥上 线路坡度的改变不致影响列车的正常运行,即使要进行线路高程调整,其调整工作量不 致太大,不会引起梁上道碴槽边墙改建和桥梁结构加固。现行各标准铁路规范中关于沉 降限值的确定主要是基于列车运营安全和舒适要求的不同。 本规范修订时,归纳、整合了现行客货共线铁路、高速铁路、城际铁路、重载铁路 等规范中有作、无雄轨道梁式桥静定结构墩台基础沉降限值的相关规定。整合时发现 现行各标准规范中的沉降限值均与设计速度匹配。 (1)高速铁路

超静定结构相邻墩台沉降量之差除应满足上述规定外尚应根据沉降差对结构产生的附加应力的影 确定。

(单墩相对上抬工况】

由于墩台基础不均匀沉降限值对行车安全和乘坐舒适具有直接的影响,随着不均匀 降量值的增加列车安全指标和舒适性指标明显增大。桥梁基础不均匀沉降的影响虽然 可以通过扣件或支座高度调整予以消除或减弱,但由于我国高速铁路桥梁比例大的特点 大范围的对于桥梁支座或桥上线路进行调整难度较大,也不符合高速铁路建设中免维修

注:超静定结构相墩台沉降量之差除应满足上述规定外,尚应考虑沉降差对结构产生的附加应力的影 响。

考虑列车活载鉴向动力作用,其受列车活载竖向动力作用影响的程度,随过渡段的厚度 和帽梁的刚度而异,设计时按实际情况考虑, 5.4.8各种支座传递的水平力系指活载水平力,其数值仍用《75桥规》的规定。支座传 递水平力的数值与支座的类型有关。从局部看,每个支座应采用比较偏大的数值。但从 整体看,一个桥墩的水平力应不大于一跨的水平力。因此当一桥墩上设有固定支座和活 动支座时,对等跨梁仅计其中一跨固定支座的纵向水平力,对不等跨梁最多为较大跨固 定支座的纵向水平力。 5.4.9本规范所列各种梁端最小空隙值,是指考虑了施工误差、温度变形、弹性变形等 因素,并结合长期的实践经验确定的。大跨度桥跨结构梁端的空隙,还应考虑结构的预 拱度和垂直荷载(包括恒载、活载、列车活载竖向动力作用等)引起梁端的水平变位, 在大跨度钢梁上尤其显著。例如某公铁两用连续钢梁桥3×160m,其最大自由伸缩长度 480m,活动端总水平变位△伸=280mm,△缩=169mm 两联大跨度钢梁端部相对位置按下式计算:

d=d。+(,+)+(,+△n) D=d +(, +A,+A)+(A,+A, +

①温度t(落梁标准温度) ~tmin ②△p’、p不变 ③△k'、△k为伸长。

5.4.10支座局部承压的劈裂作用,使支承垫石产生较大的拉应力。为了防止支承垫石 开裂,应设置构造钢筋。为提高支承垫石的局部承压力,支承垫石边缘至支座底板边缘 应保持一定的距离并在局部承压区混凝土内应用钢筋网加强。 对于高速铁路桥梁,由于长钢轨纵向力、制动力、列车动力作用和机车车辆横向摇 摆力等动力影响较之普通铁路桥梁加剧,因而对支座的减振消振性能就提出了新的要求 通过合理的支座设计来减少和降低列车荷载作用下引起的桥梁振动,是近年来国内外研 究的重要课题。 目前在国内外桥梁上使用的支座类型,已从原来的以钢支座为主转变为以各类橡胶 支座为主,一个重要的原因就是橡胶支座不仅弹性好,而且强度和韧性均较高,能满足 支座动力和变形等方面的要求,同时价格低廉。 我国“九五”国家重点科技攻关计划专题,“高速铁路线桥结构与技术条件(标准) 的研究”的研究内容之一:“高速铁路桥梁减振支座的研究”,搜集分析了国内外高速铁 路桥梁支座的设计、开发和使用方面的情况,对高速列车作用下支座动力特性对桥梁动 力响应的影响进行了分析。研究结果提出,为满足高速铁路铁路桥梁结构减振性能的要 求,桥梁支座还应具备: (1)水平纵向剪切刚度较小,能够使上部结构在水平方向得到柔性支承,从而使

KTQZ球型钢支座,其设计竖向承载力由3000kN至60000kN共分27级,已在高速铁路 连续梁桥和其它大跨度梁桥中使用。 一般的讲,支座容易损坏或丧失其使用性能,因此,在铁路运营期间进行调整或更 换是完全可能的。而要做到这一点,应该有能接近支座的辅助设备才行。为便于调整和 更换,还需在梁与墩台顶之间有合适的位置和空间,以便顶梁设备操作。所以,本条原 则规定,支座构造应易于检查,便于更换。 5.4.11《59桥规》规定的“支承垫石边缘距支座底板边缘为0.15~0.20m”是经验数 字,顺桥方向因考虑架桥及养护的需要,根据多年来施工、养护部门反映,这个规定基 本上是可行的,故本规范未作修改。 顶帽平面尺寸的确定,应考虑到下面几个方面:①梁跨的大小和支座的类型;② 架梁施工的需要;③养护维修作业的需要 墩台顶帽的作用主要是把支座反力均匀传递于墩台身,因此顶帽的厚度与外力大小 跨类型有关。墩合员帽受到反复荷载冲击振动的影响,其受力情况是较为复杂的。另 外顶帽经常受日照和风、雨、雪的侵蚀,加上支座锚栓周围易于进水,会产生冰冻破坏 现象。根据既有线旧桥调查分析,大中跨度的顶帽遭受损坏和产生裂纹较多,因此规范 规定顶帽混凝土强度等级不应低于C30,一般以采用钢筋混凝土为宜。对于设有支座的 顶帽、位于昼夜气温变化剧烈且温差在30℃以上地区的顶帽,以及不等跨桥墩的顶帽等 均应设置钢筋,并应在上、下两层钢筋网之间适当加设联系钢筋。 顶帽飞檐的主要作用是增大顶帽尺寸,以缩小墩台身的截面。在以往的常规设计中 被大量采用。近年来,随着铁路桥梁墩台造型的设计要求以及施工工艺水平的提高,高 速、城际铁路等桥梁墩台设计时,往往采用流线型顶帽,而不设飞檐。 《59桥规》规定顶帽上排水坡的坡度为10%,但据施工单位反映,此项坡度过大对 架桥移梁及安置架桥机的立柱有影响,但是养护部门又强调顶帽上排水坡的重要性,因 此,为考虑到既有利于排水文减少对架桥的不利影响,规范规定无支座的顶帽可不设排 水坡,而有支座的顶帽参照梁上的规定将排水坡改为3%。 5.4.13空心墩属于壳体结构,其受力与实体墩有所不同,设计中除应检算强度、纵向 弯曲稳定等常规计算内容外,还应考虑局部稳定、抗裂性、温差、混凝土收缩、固端干 扰的影响

决定。 钢筋混凝空心墩的最小壁厚除保证结构有足够的强度、刚度及局部稳定等外,还 要满足施工的要求。根据已施工的就地灌筑钢筋混凝土空心墩拟定的最小壁厚为0.30m。 采用预制拼装空心墩时,其最小壁厚可小于此项规定。参照已建成通车的混凝土空心墩 和空心墩模型试验资料,拟定最小壁厚为0.50m。混凝土空心墩不作墩身截面偏心计算, 但为了保证混凝土墩身不产生裂缝,规定混凝土墩身截面除检算压应力外,还应检算拉 应力,其最大拉应力不大于混凝土容许拉应力。 空心墩设置横隔板或竖隔板的目的是增强整体稳定、局部稳定及其抗扭、抗震能力, 因混凝土结构并非理想的弹性体,在模型试验中尚难看出整体失稳或局部失稳的明显现 象,而多数属于强度破坏。在理论计算上由于材料的脆性及边界条件的假定与实际的差 异,使计算结果与实际情况也有较大出入,因此隔板对稳定和强度的作用尚待进一步研 究。但隔板在采用滑动模板的施工中妨碍较大,能否不设隔板,或在什么情况必须设隔 板以及采取什么样的隔板形式和间距等问题,应根据建筑材料、壁厚与内径的比率,结 合模型试验或根据经验综合考虑。 设置通风孔的目的是为调节空心墩的内外温差,减少施工中混凝土水化热对墩内温 度的影响。圆形通风孔对墩壁应力分布较好。为保证通风效果,通风孔的孔径不宜过小, 但过大则墩壁截面削弱过多,将影响墩壁钢筋的连续性。按以往经验,孔径一般不小于 0.20m。通风孔离地面的高度应考虑到不受水流的作用,避免泥砂淤积,并应设有保证 安全的防护措施。 为了检查、维修空心墩的内部,应在顶帽处设置带门进人洞。检查内壁的设备一般 为吊篮、活动梯或固定梯。设计时如考虑不需检查和维修空心墩的内部,则检查设备可 以不设置。 5.4.14破冰棱与桥墩建在一起,可充分利用桥墩本身抵抗冰荷载的作用。然而对既有 桥增建的破冰棱,往往不与既有桥墩连在一起。此时必须注意,单独修建的破冰棱,有 加剧桥墩冲刷的情况。因此在桥墩上游单独修建破冰棱时,应按以往经验或通过试验确 定其距既有桥墩的距离,以免产生过大的局部冲刷。 从一些旧桥调查表明,桥墩被冰凌撞击后,往往在施工接缝处断裂,因此要求混凝 土与片石混凝土灌筑的墩台在最高流冰顶面以上1.0m至基底应尽量避免设有施工接缝

5.4.14破泳棱与桥墩建在一起,可充分利用桥墩本身抵抗冰荷载的作用。然而对既有 桥增建的破冰棱,往往不与既有桥墩连在一起。此时必须注意,单独修建的破冰棱,有 加剧桥墩冲刷的情况。因此在桥墩上游单独修建破冰棱时,应按以往经验或通过试验确 定其距既有桥墩的距离,以免产生过大的局部冲刷。 从一些旧桥调查表明,桥墩被冰凌撞击后,往往在施工接缝处断裂,因此要求混凝 土与片石混凝土灌筑的墩台在最高流冰顶面以上1.0m至基底应尽量避免设有施工接缝

当不可避免时,则应采用加强措施(如预理带钩或带义的钢筋、角钢、旧钢轨等)。 5.4.15既有线接高的墩台应将旧有部分按全截面凿成水平面,以使构造连接更好,并 避免收缩不均。为减少工程量,采取部分拆除重建时可将旧有部分凿成台阶形。但为了 保证构造上稳定,每一台阶的面积应大一些。当清除面高差在0.50m以内时,可作平, 以不设台阶为宜,每一台阶面积应不小于连接处全截面的1/4。当台阶高于截面的全宽 时,其稳定性不好,不宜采用。

5.5.1涵洞标准孔径一般按下列条件确定

1)流量计算本身并不精确,而且还需考虑支农等其他因素,扎径分得过细显然 没有必要。 (2)减少孔径类型有利于节约模板,简化施工,加速施工。无其是对发展装配结 构、工厂化制造、机械化施工有利。 (3)保留1.25m孔径是由于涵洞净高在使用上对其长度加以限制后,估计采用 于1m的孔径将增多,故予以保留。 此外,对于泄水隧洞最小孔径的规定,考虑采用导洞法施工时应使施工人员工作方 便,并能通行推土小车,因此最小孔径不宜小于2m,

量分配不均匀而阻水影响亦较大。多孔涵洞的全宽增加,则沟床加固范围亦大,因此采 用单孔或双孔涵洞,仅当路堤高度不够,或沟床开阔、地势平缓的平原地带,在技术上 和经济上均较为合理时,才可设置多于两孔的涵洞。 5.5.5平原地区等路基地段取消涵洞顶覆土可有效降低路基高度,可节省工程投资。但 涵洞顶不可高过路肩。 关于涵洞类型及分节,原铁道部工程管理中心曾提出按德国规范DINIO2规定“非钢 筋混凝土结构仅严格限于主要静力加载结均”,欧洲均采用钢筋混凝土框架箱涵;国外 咨询长度可达20m以上,轨下不分节的建议。 德国规范DIN102规定“非钢筋混凝土结构仅严格限于主要静力加载结构”,也就是 说混凝土和砌体结构不能用于铁路桥涵设计中,显然和中国的国情不符。本规范第 5.5.13条:“置于非岩石地基上的涵洞,每隔2~5m应设沉降缝一处”的规定,是基于 原规范适用于旅客列车设计行车速度小于或等于160km/h、普通货车设计行车速度小于 或等于90km/h(转8A货车设计行车速度小于或等于80km/h)客货共线标准轨距的新 建或改建I、Ⅱ级铁路桥涵的设计;盖板涵、拱涵、圆涵仍在普通铁路涵洞类型上占有 较大比例而制定的。非岩石地基上的涵洞,其沉降缝是为避免不均匀沉降或由于竖向受 力不均而产生折断现象。根据施工和养护的经验,分段过短,增加施工困难,过长则防 止裂纹效果不大,一般涵身分段节长以2~5m为宜。 沉降缝设于轨道板下时,涵节的沉降差可能会引起轨道板的开裂,故沉降缝不充许 设在轨道板下,而应设于两线之间。涵洞分节长度应根据地基和结构情况确定,一般不 可超过15m,以避免边墙和底板施工缝处由于混凝土收缩产生较大裂缝, 5.5.6涵洞入口设置端翼墙的目的在于使水流在涵前形成雍水,经过端翼墙而导入涵洞 内通过。出口端翼墙是使水流自涵洞内比较顺畅地导至下游。总之,端翼墙起了集中水 流、引导排出的作用,避免了水流直接冲刷路堤。 5.5.7涵洞中部因竖向土压较大,沉降较多,为保证涵洞的流水坡度,当涵洞置于非岩 石地基上且涵洞顶上填方厚超过2m时,涵洞流水槽面的高程可按本规范条文表5.5. 的规定预留上拱度。涵洞设上拱度后,不应产生与流水方向相反的坡度,故要求入口流

石地基上且涵洞顶上填方厚超过2m时,涵洞流水槽面的高程可按本规范条文表5.5.7 的规定预留上拱度。涵洞设上拱度后,不应产生与流水方向相反的坡度,故要求入口流 水槽面的高程不应低于中心管节流水槽面的高程,

5.5.8采用预制构件时应据运输条件和起重设备能力决定构件尺寸,还需考虑搬运不致 损坏,吊装不致变形,因而构件尺寸不宜过小,应具有一定的强度和刚度。 550一涵洞结构按下述口种蓝裁组全进行分析,

5.5.9涵洞结构按下述几种荷载组合进行分析: (1)结构自重。 (2)竖向和水平土压力。 (3)活载。 ①竖向活载按全孔或半孔布置计算; ②水平活载按双侧或单侧计算。 涵洞经常处于水下有压状态时,应计算静水压力。水的静压力分为内水压力和外水 压力。对圆形有压涵管,为获得最不利的荷载组合,管外地下水的压力仅在管内无水的 情况下考虑。当管内充满水时,可不计算外水压力。 关于内水压力,为了静力分析,可将圆涵的内水压力作用分作两部分处理:①充满 水流的静水压力作用(说明图5.5.9(a),图中为水的容重);②均匀内水压力po的作 用(说明图5.5.9(b))。上述两种情况对预应力混凝土压力管影响较大,不可忽略

说明图5.5.9内水压力示意图

至于其他封闭式断面形状的涵洞,也可根据水力学静水压力的计算方法确定

于其他封闭式断面形状的涵洞,也可根据水力学静水压力的计算方法确定内水压

1盖板涵边墙计算有下列三种假定:①把边墙视为挡土墙;②作用在边墙上的土压 力视为梯形分布荷载,假定边墙为一简支梁;③作用在边墙上的土压力视为梯形分布荷 载,假定边墙为上端铰接、下端固接的立柱。 假定①与重力式挡土墙相同,纯属偏心受压构件,因而设计截面尺寸过大,工用

月图5.5.10单孔矩形涵洞等截面框架图式

5.5.11多孔拱涵或盖板涵一般均同时施工,一孔损坏的情况也较少,即使发生也易于 采取支顶措施。为避免中墩过大,设计时不考虑这种受力状态。 5.5.12设计时考虑到涵洞出入口部分的竖向土压力能减小,活载影响也较小,故采用 减轻的管节或盖板以节约材料。因此,接长涵洞时,此种减轻管节(或盖板)可能正位 于线路中间,承受较大的竖向土压力和活载,此时应进行检算,考虑更换或加固。 5.5.13非岩石地基上的涵洞沉降缝的设置,是为避免不均匀沉降或由于竖向受力不均 而产生折断情况。根据施工和养护的经验,分段过短,增加施工困难,过长则防止裂纹

效果不大,一般涵身分段节长以2~5m为宜。涵身坡度较陡时,为了错台的需要可采 用较短节长。节间沉降缝应在使用期间不致有漏水现象发生,基础部分沉缝可利用施工 时嵌入的沥青木板留作防水之用。如施工时不用木板,则应用规定的材料填塞。 5.5.14对有水压涵洞要求管节之间接缝处密不透水,以免水流在高压力下渗入路堤基 底,影响路堤及基底的稳定性。既要求不透水,又要能沉降自如,这样在构造上就比较 复杂,因此应避免使用有压涵洞。

不大时,为避免涵顶产生空隙,错台高差规定为管壁(或盖板、拱圈)厚度的3/4;如 坡度较陡,不能用管壁(盖板、拱圈)厚度调整时,则可加大错台高差,但不得超过0.7m。 若错台太大,必然过分减少涵洞的工作面积,从过水条件和造价上将显得很不合理。为 了避免小孔径涵洞采用最大错台高度后在错台处的净高过小,造成养护困难,因而规定 错台处的净空高度不得小于1m

5.5.16有基涵洞的基础分为整体式与非整体式两种。采用那一种基础,应根据

有基涵洞的基础分为整体式与非整体式两种。采用那一种基础,应根据涵洞的 L径大小和土质条件而定

非整体基础的稳定性主要受基底土抵抗挤出的稳定程度控制。整体基础一般没有横 向挤出问题,但在特别松软的地基中,可能发生顺涵洞方向挤出的问题,设计时应予以 注意。整体基础应有足够的强度以避免断裂,因此其材料数量要比非整体者为大。 5.5.17无基涵洞的缺点是下沉不匀,接缝容易透水,以致造成路基病害,因此仅能在 土质较好而均匀、下沉量不大时采用,而且也只能用于路较低的无压涵洞情况。 无基涵洞应根据本条文中表5.5.17的规定设置一定厚度的砂垫层或表层夯实,使应 力均匀分布,并在涵洞出入口设置防渗设施,以减少水力坡降对涵身底面的渗透影响。 5.5.18涵洞上下游防护工程对涵洞的过水条件、上下游既有建筑物及农由的安全均有 直接的影响,因此应根据当地水文、地形及地质条件,结合上下游既有建筑物和有关农 田等因素进行设计。 一般涵洞的下列各部位应进行铺砌加固:(1)涵洞出入口附近的沟床;(2)锥体填 方;(3)受水流淹没并可能遭受冲刷的涵洞附近及涵顶路基坡面。 “拱涵下游冲刷及洞内水力因素试验研究报告”(原铁道部铁道科学研究院等,1964 年12月)分别对常用的几种出口铺砌形式进行了水工模型试验,在设计流量作用下,

结果如说明表5.5.18所示。

说明表5.5.18不同铺砌形式冲刷深度比较

从上表种平面铺形式试验资料看,矩形冲刷最大。等腰梯形α三20°与α30 无显著差别,但亏工量30°比20°增大很多,因此确定了α=20°。 常用的垂裙形式有两种:一为直(),一为斜()。也有无裙(一)。通过试验比 较,从水力条件看,无裙时冲刷最小,但铺砌层均为石砌或混凝土建筑,不容许底部出 现淘刷,故不宜采用。而直裙与斜裙相比,虽拐角处冲刷较大(如说明图5.5.18),但下 游冲刷较小,从最大冲刷深度及其位置来看,仍以直裙为佳。上游铺砌未端为防止铺砌 底部掏空而破坏铺砌层起见,也应该采用直裙。

说明图5.5.18无槽冲刷水力现象示意图

铺砌层材料的选择取决于铺砌层上最大流速Vm。所谓最大流速不是最大断面平均 流速,而是最大垂线平均流速。 5.5.19 《05规范》第5.4.18规定:“涵洞基础应计算工后沉降,其工后沉降量不应大 于 100mm。涵洞的工后沉降虽不满足上述要求时,应进行地基处。”本条文参考《铁路路 基设计规范》的相关规定编制而成。 松软地基上填筑路基时应进行工后沉降分析。沉降量应满足以下要求:旅客列车设

计行车速度为160km/h的路段,一般地段路基的工后沉降量不应大于200mm,路桥过 渡段不应大于100mm,沉降速率不应大于50mm/年。涵洞工后沉降不满足上述要求时, 应进行地基处理。 本次规范修订专家们认为,近年来各标准等级铁路的工程实践经验表明,对于设置 路涵过段的涵洞地基基础,按与其两侧路基过渡段相同的地基处理方式,即使路基过渡 段与涵洞的工后沉降一致时,能够满足行车的平顺性要求。对于设计标准较低的铁路, 没有设置路涵过渡段的涵洞基础,则维持原《05规范》的规定,满足工后沉降限值不应 大于100mm的规范要求。

框构桥涵的适用范围进行了原则规定。

(1)无作轨道区段路基禁止框构顶进。 (2)有雄轨道区段有可能破坏地基加固效果的路基地段、各种过渡段,禁止框构 顶进。 (3)框构顶进必须严格审批,采取严格、周密的工程措施和施工安全管理措施, 防止框构与路基之间过大的不均匀沉降。 5.6.4在既有线修建涵洞特别是修建立体交叉时,由于行车干扰,施工问题复杂,必须 进行方案比较,主要考虑下列问题:规划要求(铁路、公路两方面),现有铁路运输及 公路运输情况,交叉处排水出路情况及附近水文地质、工程地质情况,施工方法,拆迁 情况,各种障碍物拆迁之可能,在拆迁过程中或以后的影响,立交桥断面形式、净高、 净宽要求等。经技术经济比较后,如选择顶进法施工时,由于铁路线路及运输情况,施 工技术条件各有不同,大致方法如下: (1)一次顶入法 本法系按公路的规划位置和铁路线路平面位置的可能,在线路一侧的工作坑内,按

防止框构与路基之间过大的不均匀沉降。 5.6.4在既有线修建涵洞特别是修建立体交叉时,由于行车干扰,施工问题复杂,必须 进行方案比较,主要考虑下列问题:规划要求(铁路、公路两方面),现有铁路运输及 公路运输情况,交叉处排水出路情况及附近水文地质、工程地质情况,施工方法,拆迁 情况,各种障碍物拆迁之可能,在拆迁过程中或以后的影响,立交桥断面形式、净高、 净宽要求等。经技术经济比较后,如选择顶进法施工时,由于铁路线路及运输情况,施 工技术条件各有不同,大致方法如下: (1)一次顶入法 本法系按公路的规划位置和铁路线路平面位置的可能,在线路一侧的工作坑内,按 穿越铁路股道的多少、净宽、净高要求,预制一个单孔或多孔钢筋混凝土刚构,借助于 预先修好的后背,利用千斤顶将此刚构一次顶入路基,随顶进随挖土。为保证顶进时铁 路运输安全,需对铁路进行线路加固。 特点:钢筋混凝土刚构一次预制完成。只要有足够的顶力设备,对正交或斜交、各 种路基土质、覆土深度,一般均能用此法一次顶入。其优点是对铁路运输干扰较小,顶

(3)顶进刚构与顶梁结合法 例如将三跨整体刚构分为三部分,中孔刚构及两边孔简支梁。为减小简支梁的高度 可做成预应力钢筋混凝土板。在铁路旁的工作坑内,先预制中孔刚构及两桥台。此桥台 在顶进过程中为箱形刚构,在使用阶段可填为实体重力式桥台。施工时先顶入中孔刚构 再顶入两侧桥台,就位之后再顶入简支梁。 特点:可减小顶力,但作业繁琐,顶进工艺复杂,对铁路运输干扰大,慢行时间长。

实践证明,既有线采用顶进法修建铁路立交桥,有如下优点: (1)占地少,拆迁少,对城市交通干扰小。城市的平交道口,特别是位于城市中 心的道口,周围空地较少,且附近大都修建了许多高大建筑,如采用修建施工便线修建 立交桥,必然占地多,拆迁量大,同时市区取土困难,采用顶进法施工,则能克服上述 缺点。 (2)可以保证铁路不间断运行。 (3)结构轻巧,适宜于配合城市建筑

5.6.4顶进桥涵的设计荷载除按本规范第4章的规定外,还有下

(1)对刚架式的立交桥,其活载皮包括列车活载、公路车辆活载及行人荷载 (2)顶力指顶进桥涵的施工荷载,也是设计后背的依据。 5.6.5对于较长的刚架式立交桥,为了施工的安全与方便,宜分段预制,以便采用顶进 法时减小后背。近年来由于顶进刚架式立交桥的轴长越来越长,为节约工程造价,便于 施工,简化后背,节省顶柱,应优先考虑顶进法施工,但必须注意接缝之处理,要求接 缝密不渗水。

(1)顶进部位的局部压力 为避免结构局部受压过大而损坏,需对千斤顶的施力点进行局部承压应力的检算。 为满足一般局部承压的要求,通常的作法是将钢筋混凝土顶桥底板施力点处(千斤顶的 页块与顶桥底之接触处),布置一块厚度适宜的钢板,使顶力均匀地分布在顶桥底板上 (2)中墙及侧墙根部剪应力 因顶桥之施力点多布置在底板处,在顶进过程中顶力将通过底板、中墙、侧墙、中

平台传至路基,这时中墙及侧墙根部所承受的剪应力最大,应检算结构的强度和稳定性。 (3)顶进部位地基承载力 顶桥多为超静定结构,当地基承载力不足时,可能引起不均匀下沉而产生附加应力, 因此必须探明地质确定地基的承载力。 (4)当斜桥正顶时还应检算抗扭问题 5.6.7顶进桥涵大多数在稳定和多年压实的旧路基中进行,近似计算时其竖向压力可按 土柱重计算。

①钢筋混凝土刃角可为预制或现灌。现灌时应使与边墙隔离(可在接缝处涂沥青) 以便拆卸。 ②接缝可用锚筋或钢板接头联结以保证接缝强度及便利拆卸。 ③钢筋混凝土刃角顶面伸出主体结构较长时应铺设临时钢梁。为了减小钢梁跨径 可在顶桥跨径中间设置临时撑架。 ④为了改善钢筋混凝土侧刃角的侧向受力情况,并防止由于压力作用引起的侧 向变形,必要时可在侧刃角之间加横撑,也可用顶部临时钢梁作为横撑。 ③顶进过程中,在静载及活载侧向土压力作用下,钢混凝土刃角按嵌固在接缝处 的悬臂梁检算强度,悬臂梁的计算跨径,可沿刃角高度方向取几个断面进行计算比较, 般以靠近上部的断面内力较大。 5.6.10顶进涵洞顶部是承受列车荷载的受力结构,钢筋密集,设置卷材防水层及保护 层可有效防止顶板钢筋锈蚀。沉降缝应设止水带,可防止水渗入基础,引发基础沉降。 A.0.1设说明图A.0.1(a)的填土坡面为斜面,在这倾斜表面水平投影每单位长度上作 用着强度为q的均布超载。假设BC为破裂面,B’C”是任意破裂平面,它通过墙顶以 下深度Z处墙背上的B点。 在没有超载时,相应单位长度有破裂棱体AB’C'的重量为:

说明图A.0.1主动土压力计算图

超载使这个重量增加qLzcosα。带有超载的重量W1是与断面为AB’C’并具有容 >V的土楔的重量是相同的,因此可以写出下列方程式:

解上式,得到单位重量Y。的数值:

cos(6 YZL +qLcosα cos Q

如将 H=z,=y。以及E'=E代入大家都熟悉的库伦主动土压力公式,即

式中E’为单位宽度上的主动土压力,为填料的单位容重,H为填土高度,入为土压力 系数,则:

得到深度为z墙背上(包括活载)的单位宽度上的土压力为

式中E一一墙背面单位宽度的主动土压力;

0一一墙底面处墙背垂直投影面上单位面积上的主动土压力强度。

关于土压力着力点,根据说明图A.0.1(b)的土压力的水平分力图形分块面积对计 算截面的面积矩和总面积的比例求得:

计算总土压力时DB37/T 3387-2018 城市河道淤泥利用规范,其着力点为

yHa cos(S+)" + Hyh。 cos( $ +の) . 小 H cos( 8 + )+ Hh 。ya cos( 8 + 0) 2 H(H +3h。 H +2ho H h (说 H + 2h

H h.Bo 3 HB+2h.B

o1=yh+yha C, =y(h+h)a+yh2

式中 01一一计算土层顶面处墙背垂直投影面上单位面积上的主动土压力强度; 02一一计算土层底面处墙背垂直投影面上单位面积上的主动土压力强度: h一一计算截面以上的计算土层厚度; ho,h一一在计算土层以上所有土层按该计算层的容重换算的高度 V一一计算土层的土的容重,水中则为浮重。 部分土压力可由下面的积分式求得: 因 dE, = ,dz

中E,一一计算土层墙背面单位宽度的主动土压力。 其着力点的求法同A.0.1条说明中所述。首先求得01和02的水平分力

算总土压力时,其着力点为

GB/T 41979.2-2022 搅拌摩擦点焊 铝及铝合金 第2部分:焊接接头设计.pdfh'+ha 1 + h+2h'+2h.

h'B + h.B. h 3 hB + 2h'B + 2h.B。

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