横移滑道设计-10.30.doc

横移滑道施工设计 目 录1、工程概况12、编制依据13、设计说明23.1、地质水文参数确定23.2、结构形式33.3、设计荷载33.4、主要设计指标44、横移滑道设计44.1、结构力学分析44.2、桩基设计84.3、桩顶联系梁设计105、24m梁横移滑道设计12横移滑道施工设计1、工程概况京津城际轨道交通线是环渤海京津冀地区城际轨道交通网的重要组成部分，也是沟通北京、天津两大直辖市的便捷通道，本线由北京南站东端引出，沿京津塘高速公路通道至杨村，后沿京山线至天津站，全长115.4km。本标段包含跨北京环线特大桥和凉水河特大桥两座特大桥的预制梁工程,设置三个简支箱梁预制场，分别为跨北京环线特大桥制梁场（1号梁场）、凉水河特大桥1#制梁场（2号梁场）、凉水河特大桥2#制梁场（3号梁场）。本标段由中铁大桥局集团、中铁六局集团及我公司共同中标承包，其中我公司承担2#梁场的施工生产。2#梁场位于DK26+979线路处，负责生产32m箱梁304孔，24m箱梁35孔，20m箱梁1孔。预制场设置五个区：生活办公区、混凝土拌和区、箱梁生产区、横移存梁区、箱梁提升区，生产区布置布置32m箱梁制梁台座8个，32m兼24m制梁台座3个,20m箱梁制梁台座1个，梁场可存32m箱梁88孔，24m箱梁24孔。2、编制依据(1)、建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；(2)、建筑桩基设计规范（JGJ94-94）；(3)、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）；(4)、公路桥涵设计规范（JTJ023-85）；(5)、客运专线预应力混凝土预制梁技术条件（报送稿）；(6)、本标段施工组织设计；(7)、相关招标文件、投标文件；中华人民共和国、铁道部、地方政府及有关部门颁发的相关现行法规、规范、标准及办法。3、设计说明3.1、地质水文参数确定根据浙江有色建设工程有限公司所提供地质勘察资料显示，本场地无不良地质现象存在，环境类型为类，梁场位置地貌为河陆相沉积地貌。本场地地下水主要为浅层潜水和微承压水，浅部地下初见水位埋深1.451.56m，平均埋深1.51m，相应标高17.8018.31m，平均标高18.13m。土壤最大冻结深度为0.8m。地下水在天然条件下对混凝土无侵蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。采用天然地基，如持力层为粉质粘土层，该土层基本承载力在125KPa间，平均层厚2.44m；如持力层为粉土层，基本承载力在130KPa左右。场地表层覆盖有0.3m厚耕植土，主要地层由上至下为： 粉质黏土，灰黄、黄褐色，可塑，局部含粉土；压缩系数a0.68，层厚1.53.4m，平均厚度2.44m； 粉土，褐黄色，稍密，很湿；局部含黏性土及姜石；压缩系数a0.38，层厚1.02.5m，平均厚度2.04m； 粉质黏土，灰色，软塑，局部流塑，局部含粉土团块；压缩系数a0.45，层厚4.28.1m，平均厚度5.64m； 粉土，灰褐色，中密密实，湿；局部含铁锰结核；压缩系数a0.28，层厚2.203.80m，平均厚度3.25m； 粉质黏土，灰褐色，局部为灰色，密实，局部粉粒含量稍高；压缩系数a0.41，层厚2.57.2m，平均厚度5.14m； 粉土，灰褐色，中密密实，湿；局部相变为粉细砂；压缩系数a0.31，层厚1.808.30m，平均厚度5.52m； 粉质黏土，灰褐色，可塑，局部含粉土、粉砂；压缩系数a0.37，层厚1.57.0m，平均厚度4.40m； 粉土，灰、灰褐色，密实，湿；局部相变为细砂，含云母碎片；压缩系数a0.14，层厚3.205.20m，平均厚度4.00m； 粉质黏土，灰色，可塑，局部含粉土、粉砂团块；压缩系数a0.31，层厚1.65.4m，平均厚度2.82m； 粉细砂，灰色，密实，饱和，颗粒均匀，成分以长石、石英、云母等矿物组成，局部含黏性土。压缩系数a0.19，层厚0.814.4m，平均厚度7.73m； 黏土，灰色，可塑；压缩系数a0.20，层厚8.210.6m，平均厚度9.4m。本设计所采用地质参数均以地质勘探报告(2005年8月)为依据，考虑地质勘探报告所提供的桩侧极限摩阻力及各土层极限极限承载力指标过于保守，远低于有关 规范所采用的经验值，因而对地质勘探报告提供指标提高了1.2倍。3.2、结构形式横移滑道采用钻孔灌注桩基础，设计桩径为1.0m，桩长37.0m，采用C20砼水下灌注成桩，桩间距不等。桩基顶部通过C30钢筋砼联系梁联结为一整体，桩顶联系梁采用1.801.0m2截面，每条横移滑道长132.0m，桩顶联系梁与桩固结，桩顶钢筋伸入联系梁内1.0m。联系梁顶面布置两P60钢轨轨道，轨距0.6m，对称于联系梁纵向中心轴线布置，施工时在联系梁中预埋钢筋固定。横移滑道构造及配筋详见图JJZL-1216桩基与桩顶联系梁按连续刚构考虑，结构分析中忽略地基对桩顶联系梁的弹性支撑、土体对桩身的侧向约束作用不计。 3.3、设计荷载本设计外荷载均取客运专线32m双线预制箱梁，梁自重851.81t。梁体横移过程中亦按4支点均匀受压考虑，则单个支点承受外荷载为：。根据标段施工组织设计规划，梁体横移台车采用轮轨式起移梁台车。每套台车重50t，一套台车共8轴，轮距0.6m，轴距0.8m，同端前后台车间距2.10m，则单轴轴重为：，取P=60t。台车在横移过程中为动荷载，按车队考虑，其布置形式如图3.1-1所示。图3 -1 台车车队荷载布置示意图（单位：m）钢筋砼结构自重均按2.60t/m3计3.4、主要设计指标主要材料强度指标序号材料名称及强度等级强度种类强度设计值(MPa)1C20砼轴心抗压9.6轴心抗拉1.102C30砼轴心抗压14.3轴心抗拉1.433热轧钢筋HPB2352102103热轧钢筋HRB3353003004、横移滑道设计横移滑道采用钻孔灌注桩基础，设计桩径为1.0m，桩长37.0m，采用C20砼水下灌注成桩，桩间距。桩基顶部通过C30钢筋砼联系梁联结为一整体，桩顶联系梁采用1.801.0m2截面，每条横移滑道长132.0m。图4.1-1 横移滑道力学简图（单位：m）4.1、结构分析桩基与桩顶联系梁刚性固结，整体按28跨不等连续刚构分析。荷载以台车作为车队按移动考虑，其力学简化模式如图4.1-1所示。结构分析采用有限元分析软件Midas/civil建模分析计算，桩按柱单元考虑、桩顶联系梁按梁单元考虑，边界条件梁与桩按刚性联结耦合，桩底固结考虑。分析时忽略土体沿桩长对桩身的弹性约束作用和地基对桩顶联系梁的弹性支撑作用，荷载按移动荷载布载，冲击系数按各自跨度计(由Midas/civil自行计算)，分析计算各截面最大支反力（桩底反力）、最大正负弯矩、最大剪力、最大位移。分析结果如图4.1-2如图4.1-8所示。桩顶联系梁最大正弯：；桩顶联系梁最大负弯：；剪力最大绝对值：最大桩底反力：最大变形量：图4.1-2 最大正弯矩图示图4.1-3 最大负弯矩图示图4.1-4 最大正负剪力图示图4.1-5 最大桩底反力图示图4.1-6 桩身轴力图示图4.1-7 变形图示4.2、桩基设计4.2.1、单桩承载力由4.1节可知，最大桩底反力为：。 考虑0.04m的扩孔，计算孔径按1.04m计，分层计算确定桩基承载力见表4.2-1。，满足要求。4.2.2、桩身验算及配筋4.2.2.1、桩身强度验算经电算桩底的最大竖直反力为：R=3482.2KN设计桩径=1.0m混凝土采用C20，则采用钻孔灌注桩，稳定系数满足要求！表4.2-1 4.2.2.2、桩身配筋计算桩采用Midas的“钢筋砼柱截面设计计算器”自动计算配置钢筋，计算结果见图4.2.2.2-1所需钢筋面积：根据混凝土结构设计规范（GB50010-2002）关于“钻孔灌注桩纵向受力钢筋的最小配筋率”的要求，受压构件为0.5%,。为了满足对称配筋的要求，配筋1222，满足要求！由于桩顶弯矩仅84.73KN.M，且随桩深减小且无淤泥层，考虑仅为临时工程，故钢筋笼长16.0m即可。4.3、桩顶联系梁设计桩顶联系梁采用Midas的“钢筋砼梁截面设计计算器”自动计算配置顶面钢筋、底面钢筋及箍筋，计算结果见图4.3-1图4.2.2.2-1：桩配筋计算结果图4.3-1：桩顶联系梁配筋计算结果由以上计算结果可知，联系梁顶面抵抗截面负弯矩所需配筋面积为：选用922钢筋，面积联系梁底面抵抗截面正弯矩所需配筋面积为：选用2022钢筋，面积由于，故桩顶联系梁为深梁，根据混凝土结构设计规范（GB50010-2002）关于“深梁纵向受力钢筋的最小配筋率”的要求，纵向受拉钢筋为0.2%,。以上配筋结果满足要求。根据MIDAS/civil对梁箍筋布置的计算结果(由于篇幅较长,此处不附),沿梁长配置412,在桩