向莆鐵路fj—5a標
（fdk536+182.32～fdk543+674.01）仰拱
棧橋設計
方案編制複核
中鐵一局四公司向莆鐵路fj-5a標杜塢專案部
二〇〇九年六月二十六日
仰拱棧橋設計方案
一、工程概況
小遠亭隧道位於福建省閩侯縣永豐村，起訖里程為fdk539+490～fdk539+837，全長347m，ⅴ級圍岩，最大埋深為30.5m，最小埋深約3m位於隧道出口處，地表最大坡度為1：3.
6，本隧道為淺埋隧道。
主要施工方法擬採用明挖34m（洞口斜切式洞門段）、交叉中隔壁（crd）法163m（fdk539+507～+630、fdk539+780～+820）及三台階七步開挖法150m（fdk539+630～+780）。
二、編制依據
1、施工圖設計：
《小遠亭隧道設計圖》向莆施圖（隧）111；
《雙線隧道鋼架、施工方法及輔助施工措施參考圖》向莆隧叄07（y）。
2、《路橋施工計算手冊》
3、《實用土木工程手冊》
三、仰拱棧橋設計方案
結合施工現場，棧橋長設12m可滿足施工要求。斯太爾自卸汽車兩車輪胎寬0.61m，根據施工經驗，棧橋寬設1m可滿足行車和行人要求。
四、棧橋設計計算
⑴施工運輸車輛
斯太爾自卸汽車，自重12.5t，載重22.5t，總重量35t。
⑵棧橋設計計算
根據設計方案，棧橋按跨度10m的簡直梁進行計算。
①根據施工運輸車輛總重，荷載按照汽車－超20級計算，荷載圖示如下：
汽車－超20級計算圖示
②影響線
根據簡支梁影響線豎標計算公式m=ab/l,可知棧橋在跨中位置，a=b時，影響線豎標值最大，棧橋處於最不利荷載位置，m中=5×5/10=2.5
作m中的影響線，如下圖所示：
計算示意圖
③分別布載，計算跨中最大彎矩
布載如上圖(1)、(2)和⑶所示，
情況⑴的跨中最大彎矩為：
m中（1）＝2.5×140+1.8×140＝602kn·m
情況⑵的跨中最大彎矩為：
m中（2）＝1×30+2.5×120+1.8*×120＝546kn·m
情況⑶的跨中最大彎矩為：
m中（2）＝0.05×120+0.75×120+0.75×140+0.05×140＝208kn·m
動荷載衝擊係數：1+μ＝1+50/(70+l)=1+50/(70+10)=1.63
安全係數：1.2
通過計算說明後輪位於跨中（情況⑴）時為最不利荷載情況，此時最大彎矩為：
mmax=6.02×108×1.63×1.2=1.18×109n·mm
④計算最小抗彎截面模量
查《路橋施工計算手冊》，鋼號16mn鋼材的容許應力[σ]=210mpa
最小抗彎截面模量：wmin=mmax/[σ]＝5.05×108/210=5.6×106mm3
⑤計算工字鋼根數
預採用i30a的工字鋼，查《實用土木工程手冊》，其wz＝597×103 mm3，所需的根數n＝5.6×106÷597×103＝10根。工字鋼總重：
10×12×48.084=5770kg。
五、棧橋設計
棧橋兩頭順接0.52m爬坡段，棧橋總長12m。棧橋對稱設定成左右半幅，每幅寬度1m，每幅由5根i30a工字鋼組成，工字鋼中對中橫向間距為22cm。
工字鋼上緣焊接φ20的螺紋鋼（中對中間距10cm），工字鋼上緣和下緣焊接15cm寬、100cm長、1.6cm厚的鋼板（中對中間距85cm），加強棧橋的橫向穩定性及防滑效能。詳見棧橋設計圖。
小遠亭隧道施工完工後，如能正常使用，棧橋可用於仙人腳、西嶺隧道的仰拱施工。
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