合肥市轨道交通3号线繁华大道站钢便桥施工技术

合肥市轨道交通3号线繁华大道站钢便桥施工技术

中铁二十局集团第二工程有限公司安徽合肥230601

工程概况

本站为合肥市轨道交通3号线的第5个车站,车站主体为地下两层单柱双跨(局部双柱三跨)岛式站台车站,车站有效站台中心里程为DK5+196。车站起点里程为DK4+796.2,车站终点里程为DK5+283.5。该站位于繁华大道与翡翠路交叉口处的地下,车站与翡翠路平行,沿南北向布设。翡翠路规划道路红线宽60m。

车站总建筑面积为29038.50㎡;车站主体总长度487.3m,标准段总宽度20.9m,标准段基坑平均深度17.5m,南侧盾构井段18.5m,北侧盾构井段18.9m。覆土厚度2.9~3.5m,地面设计标高约41.79~43.36m。车站共设5个出入口和4个物业开发出入口和3个风亭。

车站主体结构在繁华大道路口处39m范围采用局部盖挖逆作法施工,其他区域采用明挖法施工。围护结构采用钻孔桩+内支撑支护体系。主体结构采用钢筋混凝土箱形框架结构,纵向标准柱跨为9m。主体结构外侧设全外包防水层。全外包防水层。

1.钢便桥设计

繁华大道站三期北端头过渡交通疏解道路设置在顶板及钢便桥上,疏解道路宽约18.5m,按照4(3.5m宽机动车道)+2(2.5m宽人非混合车道),机动车道与非机动车道采用机非隔离带分开;主梁采用“321”型贝雷桁架,北端头井南北向采用30片贝雷桁架,间距均为0.9m,桥面宽26.4m;桥面系由花纹钢面板和工字钢横梁组成,钢横梁采用I18工字钢,间距30cm均匀布置,横梁上铺设15mm厚花纹钢板;钢便桥采用单跨结构,北端采用冠梁作为便桥基础,南端在主体结构横梁上浇筑混凝土作为便桥基础。

钢便桥跨度13.8m,采用5片标准贝雷梁拼接,组合长度15m。

2.钢便桥设计验算

2.1钢便桥设计

本工程钢便桥活荷载按汽车-20级设计,桥梁各种车辆荷载的纵横向排列及车轮着地面积根据《公路桥涵设计通用规范》JTG/D60-2004取值。

桥面平整,便桥出入口两端设立减速带,汽车以较慢速度驶过钢便桥,且只允许单车通过,不计汽车的冲击力。

钢便桥为直线型,两端均无转弯,车辆在钢便桥上无转弯动作,不考虑车辆离心力。

2.2荷载计算

本钢便桥内力计算时选取汽车-20级重车(30t),按照移动荷载设计,查《装配式公路钢桥多用途使用手册》P54表3-1可知,选用单排单层非加强型贝雷梁即可。

桥面板采用B345TG179级冷轧防滑钢板,弯曲应力[δw]=300MPa;分配梁采用I18工字钢,弯曲应力[δw]=145MPa,惯性矩[Ix]=1660cm4,截面抵抗矩[Wx]=185cm3,每米重24.1kg;贝雷梁采用“321”单排单层不加强型,惯性矩[Ix]=250497.2cm4,截面抵抗矩[Wx]=3578.5cm3,弯矩[M]=788.2KN?m,剪力[Q]=245.2KN,弯曲应力[δw]=210MPa;弹性模量[E]=2.1*105;变形[f]=L/400mm,单片重287kg(含支撑架、销子等)。

车辆冲击系数:由查《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)知,冲击系数采用1.3。

按照汽车-20级(30t)移动荷载计算,P=300*1.5/3=150KN。

2.3分配横梁计算

计算简图如下图所示。

故贝雷桁架梁弯距满足要求。

3.钢便桥施工工艺流程

施工准备→施工放样→桥台施工→安装贝雷梁纵梁→桥面横梁铺设→铺设车行道防滑钢板→临时护栏。

3.1施工放样

根据施工图位置,采用直接量距方法放出桥台位置,模板安装后浇筑混凝土。

3.2贝雷梁施工

纵梁为“321”型贝雷梁。贝雷梁在地面按设计进行试拼装,考虑到贝雷梁挠度主要来源于销孔间间隙拉与挤,贝雷销在安装时人工用大铁锤敲打,使得贝雷销紧密插入销孔内避免留下孔隙并插上保险销。拼装完毕后用吊车直接吊装就位,同时全桥贝雷桁架设抗风拉杆和斜撑。工字钢横梁用U形楔和贝雷梁锁紧,增加便桥整体稳定安全性。贝雷梁安装完毕后安装横向工字钢,间距30cm排列,横向工字钢也使用U形螺栓和贝雷梁锁紧。

4、钢便桥施工要点

1、钢便桥按载货总质量30t车辆控制设计,实际施工不得超载,限高宽3m,限高2.5m,限重7座及以下载人客车通过,贝雷梁桥段施工完成后做通行试验。

2、销钉连接和螺栓连接,每个必须认真安装,逐个检验,层层把关。施工时要将单片贝雷片连接成组,增加调放过程稳定性。

3、桥台后背填土前一定要解决掉台后对贝雷梁的冲击作用,避免梁体产生纵向位移,造成水平弦杆竖向传力而导致失稳破坏。

4、钢便桥形成后,要在两侧桥台分别设置限高架以控制超载车辆通行,并限制通行速度在30km/h以内,同时要经常检查台顶贝雷梁的传力情况,发现有非立杆传力,立刻采取措施调整。

结语:综上述介绍,本文对合肥市轨道交通3号线繁华大道站钢便桥施工技术进行详细介绍,施工中贝雷梁在地铁站的成功应用和实践经验为今后同类地铁工程施工具有实际意义,值得推广。

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