广州地铁4号线节段拼装梁设计_申兆繁
广州地铁4号线大小交路运行模式研究
大 学城 专线 段 该 区段 中 的大 学 城 南一 官 洲站 处 于 珠 江 段 的满 载 率 为 ７ ２％ ， 全 线 均 按 １ 对 ／ 开 行列 车 将 ９ 但 ０ ｈ 水 系 的 岛屿 上 ，目前 主要 的交 通 出行 工 具 为地 铁 和 汽 车 （ 走 会 造 成 列 车 较 大 空 载率 ， 低列 车全 日与 高 峰 小 时 的平 均 降
制、调 整最容 易。方 案 ２ 和方案 ３ 行车
组织难 度相对大 ， 运营调整、 复难 度 恢
也较 大。 交 路 设 置 延 续 性 。 ４号 线 计 划 在 ２ １ 年前 ， 万 胜 围往 北 延 伸 开 通 至 黄 ０ Ｏ 由
Ｓｔ ｕｄｙ ｏｎ Ｒｏｕｔ ｎｇ ｏｄｅ ｉ Ｍ ｏｆ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｍ ｅｔ ｏ ｎｅ ｒ Ｌｉ ４
行 高速 公 路 ） 。大 学 城 南 、大 学 城 北 站 位 于 大 学 城 内 大学 满 载 率 ．且 该 方 案需 要运 用 的车 辆 数 最 多 。
城 师生 的 出行 需 求 大 ， 铁 可 以提 供 稳 定 的运 营服 务 ， 广 地 是
大 师生首选 的交通工具 。 金洲一新造段 官洲、海傍 低涌、东涌 、蕉 门等站的
交 路 的 运 行模 式 客 流 主 要 集 中在 大 学 城 专 线 段 。
由于 ４ 线 线 路 长 ．平 均 站 间距 比较 大 ，客流 分 布 不 均 案 ，见 表 １ 号 。
匀 一方面要 为大学城专线段提供优质 的地铁运营服务 ，另
一
根据运营交路方案比选原则 ， 对不同交路 方案进行分
广州市轨道交通四号线第四标段桥梁设计
２ 本 合 同段 区 间桥 梁 总体 布置
邻边缘距离应 控制在 ５ 以 内， ０ｍ 且通航 孔必须 相互对 应。根据 结合本合同段的地形 、 地貌 、 文、 水 地质条件 以及沿线 的水道 珠江水系统少船队而多单船的特点 ， 道局要求桥梁 之间的净距 航 河涌 、 道路 交通、 周边环境等诸 多因素 ， 以及考虑 到四号线 总体工 不 宜 大 于 ２ ０ｍ； 程规模宏大 ， 积极采用标准化 、 工厂化 生产 ， 比选确定 区间桥 梁 经 跨度以 ３ ０ｍ经济跨预应力混 凝土简支 箱梁为 主 （ 不包括 市桥 沥 和沙湾水道的特大桥 ） 。沙湾 水道 以北简 支梁采用 整孔法 施工 ； ２ 高压线塔 的要求 ： ） 按有轨 电车的要求 与电塔的净距 不小于
限制 ， 其桥跨布置依次为（ ×３ ３ ０Байду номын сангаас７ ５ ８×３ ×２ ＋２ ０＋２ ＋１ ×３ ＋ 处 净 距 为 １ ５ ０ ０ １ｍ。
２ ５ ５ ０ ５ ０ ０ （ 支梁 ） ３ ＋３ ＋３ ）连 续 梁 ） ×２ ＋１ ×３ ＋２ ＋１ ×３ ）简 ＋（０ ２ ０ （ 。
由于 四号线与京珠线桥梁段距离 较近 ， 布跨 时应 考虑 与京珠 在里程 Ｋ３ ＋８ ０４ ～Ｋ３ ４ ．３由于此 区段线路 布置有一道 线 的孔跨对应关系 ， 足规划 和航道 的要求 ， ． ７ ５ ．３ ． ７＋９ ２４ 满 同时必须 综合考虑 岔， 根据线路专业 的要求 ， 岔心 与梁 缝的距离需要符 合 ２ ．３ 全线 的工程筹划 （ ６ ３ ５ｍ， 工法 、 工期等 ） 和整体美 观要 求等 因素 。
广 州 市 轨 道 交 通 四 号 线第 四标 段桥 梁 设 计
徐 茂
摘
胡 骏
要： 结合广 州市轨道交通 四号线 的高架桥 梁设计 ， 分析 了轨道高架在不 同环境 下的合理 桥型 ， 绍 了沙湾大桥的结 介
节段梁拼装方案-1
广州市轨道交通四号线预制2标节段梁试拼方案中铁三局集团有限公司广州市轨道交通四号线预制2标项目经理部2005年8月14日节段梁试拼方案2005年8月1日召开了预制2、3节段梁工程质量检查会，要求预制2、3标选一跨梁进行试拼工作。
会后我部组织技术人员对试拼场地进行了考察，考虑到地基承载力、起吊设备及三维调整装置的安装，选定二号生产线的一条存梁道作为试拼场地。
但二号线龙门吊机跨度仅30米，因此选择DZ94-DZ95这一跨25米梁作为试拼梁。
一、工程概况广州市轨道交通四号线车陂南至黄阁段（不含大学城专线）【预制2标】土建工程，即区间6，7标（里程YCK40+486.74～YCK44+947.4，全长4460.66米）节段箱梁及桥面挡板的预制和运输（现浇箱梁部分桥梁挡板的预制列入区间施工标）共需预制139孔简支箱梁，其中30米箱梁115孔，25米箱梁13孔，其他非标梁11孔。
预制箱梁30米梁全长为29.9米，计算跨度为28.8米，25米梁梁全长为24.9米，计算跨度为23.8米，梁高均为1.7米，支座中心线至梁端均为0.55米，横桥向支座中心距均为2.8米，箱底宽均为4.0米，箱顶宽均为9.3米，均为单箱单室等高度截面箱梁，底版、腹板局部向内侧加厚，腹板为斜腹板，其倾斜度为1：4。
梁体混凝土强度等级为C50，体内预应力筋管道压浆采用高性能无收缩防腐蚀灌浆剂，封端混凝土采用强度等级不低于C40的补偿收缩混凝土，并掺入迁移性钢筋阻锈剂，预应力筋锚固体系采用自锚式拉丝体系，管道形成采用抽拔橡胶胶管成孔。
本标段所有预制箱梁要求采用短线法分节段预制。
每节段长度为2.5m，则每孔30米箱梁分12个节段进行预制，每孔25米箱梁分10个节段进行预制，共计有1645个预制节段，最大节段吊装重量42T。
根据预制现场实际情况及节段梁拼装的有关要求，我们选择了采用龙门吊机作为起重设备，预制梁底模作为拼装平台，底模小车作为三维调整装置。
广州地铁4号线整孔简支箱梁设计
广州地铁4号线整孔简支箱梁设计赵廷俭【摘要】广州地铁4号线大规模采用了整孔预制简支箱梁,从设计参数、跨度设计、截面形式、设计指标和梁体线形控制5个方面阐述了整孔简支箱梁结构设计的主要内容,介绍了紧急疏散平台、排水方式以及梁端进人孔等几个主要的构造设计.对于整孔梁在半径较小的曲线地段的线型布置以及梁缝处理等与传统铁路简支箱梁的不同之处给出了具体的解决方法.最后,简要阐述了整孔预制梁的架设工艺和运架工况下对梁的受力检算情况.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2010(000)006【总页数】4页(P28-31)【关键词】广州地铁4号线;整孔预制法;简支箱梁;设计【作者】赵廷俭【作者单位】中铁工程设计咨询集团有限公司,北京,100055;北京交通大学土建学院,北京,100044【正文语种】中文【中图分类】U442.5+31 概述广州地铁4号线车陂南到黄阁段为4号线的二期工程,高架区间全长22.2 km,除个别跨越河流、道路等特殊地段采用连续刚构、连续梁等结构外,其余均为简支箱梁。
综合考虑现场的自然环境、人工构筑物、运输条件及施工环境等因素,主要采用了整孔预制架设和节段拼装2种施工方案。
其中,整孔预制的简支箱梁架设里程为12.1 km,共357孔,开创了国内轨道交通领域大规模采用整孔预制、吊装、架设箱形梁的先河。
2 整孔简支箱梁的结构设计2.1 设计参数2.1.1 线路情况广州地铁4号线的线路设计为双线,直线地段线间距为4.0 m,曲线地段根据半径和曲线超高不同选用不同线间距,最大值为4.25 m。
线路最小曲线半径600 m,设计最大行车速度为90 km/h。
2.1.2 设计荷载结构自重按照《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1—1999)采用,二期恒载包含保护层、防水层、板式道床、钢轨结构、挡板、电缆及其支架、三轨支撑设备、紧急疏散平台、横坡垫层等重量,本设计中按双线76 kN/m计算。
上行式架桥机节段梁拼装技术在广州轨道交通地铁四号线中的应用
２架 桥 机 选 型
通 过 上 行 式 悬 拼 架 桥 机 与 下行 式悬 拼 架 桥 机 的对 比 ， 标 本 段 预 制 箱 梁 的架 设 采 用 由意 大 利 爱 登 公 司 （ 意 大 利 尼 古 拉 公 原 司技 术 ） 据 多 年 来 数 个 类 似 或 相 同项 目的经 验 ， 结 合 广 州 根 并 轨 道 交 通 地 铁 四号 线 节 段 整 孔 拼 装 桥 梁 架 设 要 求 进 行 优 化 改
下错 开 一 至 两 片 以 留 出胶 拼 施 工 空 间 。
后 部 喂 梁 不 受 场 地 影 响 ， 多 出桥 面 运 输 轨 道 铺 设 及 梁 体 但 起 吊 、 输 设 备 的 制 作 安装 。根 据 不 同施 工 情 况 还 应 考 虑 所 运 运
送 梁 体 荷 载 是 否在 桥 梁 设 计 承载 范 围 内。喂 梁 时 运粱 台车 将 节 段 梁 按 照 梁 段 编 号顺 序 运 送 至 架 桥 机 后 部 ， 吊梁 小 车 将 梁 吊 起， 运送 至 施 工 位 置 后 空 中转 体 ９ 。将 梁体 挂 设 到位 。挂 设 时 ０，
专 版Ｉ
篓
上行 式 架桥 机节段梁 拼装技术 在 广州轨道 交通地铁 四号线 中的应 用
彭 启 辉
城 市 轨 道 交 通 作 为 地 铁 交通 的 一 种 延 伸 方 式 在 我 国 大 中 城 市 交通 建 设 中迅猛 发展 。本 文通 过 广 州 地 铁 四 号线 节 段 梁 拼 装 技术 在 城 市 轨 道 交通 建 设 的应 用 作 出进 行 分 析 和 探 讨 。 按胶拼 工艺 （ 涂刷 接 缝 环 氧 树 脂 黏 合 剂 ） 段 对 接 一 穿预 应 力 逐
广州轨道交通四号线黄阁至冲尾工程区间高架桥设计
广州轨道交通四号线黄阁至冲尾工程区间高架桥设计摘要：广州轨道交通四号线黄阁至冲尾区间高架桥是国内首次采用短线法节段预制，拼装施工方法的轨道交通桥梁。
其设计要点及施工方法值得在同类工程中借鉴。
关键词：轨道交通桥梁；短线法；节段预制；拼装；桥梁设计1 工程概况广州市轨道交通四号线南延段(黄阁至冲尾) 区间高架桥工程，由于地质情况较为复杂，软土层（淤泥）较厚，达32.0m，为节约投资，线位方案由地下改为地上高架，区间高架桥全长4.6495km, 桥梁孔跨方案主要为25米、30米、32.5米预应力简支梁，简支梁采用预制节段整孔拼装。
下部结构均为花瓶式独柱桥墩，基础均为钻孔桩基础。
2 主要技术条件2.1 设计速度：设计速度V=90Km/h。
2.2 正线数目：两线2.3 线间距情况：单线左右线线间距13.0m；双线直线线间距4.0m；曲线地段双线线间距4.134～4.3m。
2.4 桥面宽度：双线标准桥面宽9.3m；单线标准桥面宽5.3m；由两单线渐变到标准双线的过渡段桥面宽为变宽段9.3m~10.35m。
2.5 设计最大纵坡：1.2％2.6 最小曲线半径：300m2.7 设计活载：列车标准活载计算按所选用的机车类型确定。
如下图1 ：（单位：cm）图12.8 百年一遇最大风速：V=37.0m/s3 设计要点3.1 结构横断面形式桥面采用无渣轨道整体道床板形式，横断面均采用单箱单室截面。
为结构统一、美观，便于施工预制，节约模板，缩短工期。
简支梁高取等高度梁高，截面外形一致；连续梁由于跨度较大，为变高度梁高。
箱梁横断面图23.2 预制节段的划分节段划分为满足预制和吊装拼装方便，节段划分宜尽量统一，以2.5米长为宜，其最大吊装重量为30.6t，异型梁由于变宽其最大吊装重量达62.6t，连续梁最大吊装重量达65.7t。
简支梁节段划分图33.3 预应力形式简支梁纵向预应力采用高强度低松弛预应力钢绞线，双向张拉，锚下张拉控制应力为：1302Mpa，采用双控张拉，部分钢束在梁端弯起，利于梁端抗剪，锚固于梁端腹板及底板内，预应力钢筋均采用镀锌双波金属波纹管成孔，为全预应力结构。
预制混凝土节段箱梁胶接拼装架设施工(新版)
( 安全技术 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改预制混凝土节段箱梁胶接拼装架设施工(新版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes预制混凝土节段箱梁胶接拼装架设施工(新版)广州轨道交通地铁四号线第7标段上部结构为预制混凝土节段箱梁，采用整孔拼装架设方案。
介绍预制混凝土节段箱梁胶接拼装、整孔架设的施工方法，为今后类似工程的施工提供借鉴。
1、工程概况广州轨道交通地铁四号线，位于广州市南拓发展轴的轴线上，处于沿珠江入海口河道的西岸地带，是广州市中心城区联系南部各新兴产业发展组团的轨道交通快速线，起到拉开城市布局、促进城市健康发展的引导作用。
东涌站至黄阁北站区间的第7标段，位于广州番禺区内，起终点桩号为K42+612.4～K44+947.4，主要施工范围为DZ24～DZ103墩的高架桥，跨越多处河涌和乡村道路。
高架桥组合为2×30m+2×25m+1×30m+1×25m+63×30m+4×25m+6×30m预应力简支箱梁，箱梁为单箱单室钢筋混凝土结构，采用短线法分节段预制，现场胶接拼装架设；标准预制节段长度为2.50m，顶宽为9.30m，预制节段梁的吊装重量约40t。
2、施工方案预制节段梁由专业梁场生产供应，箱梁架设拟从本标段的起点DZ24墩向终点DZ103墩方向逐跨采用上行式架桥机现场胶接拼装、整孔架设。
对于起始的第1跨（DZ24至DZ25墩）及第2跨（DZ25至DZ26墩）节段梁由运梁车从地面施工便道运至架桥机下方，然后由架桥机直接吊起梁段至安装位置进行梁段的拼装。
短线法节段预制线形控制技术
短线法节段预制线形控制技术申兆繁【摘要】短线法节段预制拼装技术在我国桥梁建设中已经被越来越广泛地应用,短线法节段预制拼装关键技术是短线法节段预制线形控制技术.介绍短线法节段预制基本流程及短线法节段预制线形控制的实质、原理和方法.【期刊名称】《铁道勘察》【年(卷),期】2008(034)004【总页数】3页(P4-6)【关键词】节段拼装;短线法;节段预制线形控制【作者】申兆繁【作者单位】中铁工程设计咨询集团有限公司,北京,100020【正文语种】中文【中图分类】U21 节段预制拼装技术在国内的应用情况节段拼装技术是在20世纪50年代至60年代期间发展起来的一种建桥技术，这种技术将梁体在纵向分割成若干节段，节段在制作场内按照一定的线形控制进行预制，最后用后张预应力将梁体各个节段拼装起来成为一个完整的梁体。
在国外，节段拼装技术已被广泛应用，然而在我国除了港澳台地区外，此项技术在很长一段时间内很少使用。
直到近年来，随着宜昌夷陵长江大桥、澳门澳氹三桥、深圳湾大桥、苏通长江大桥、上海沪闵高架桥和广州地铁四号线高架桥等一批采用该项技术的桥梁的建设，节段拼装技术在我国桥梁界终于有了推广使用的态势。
节段拼装技术的节段预制方法有两种：长线法和短线法。
夷陵长江大桥、澳氹三桥采用长线法，而深圳湾大桥、苏通长江大桥、上海沪闵高架桥和广州地铁四号线高架桥采用的是短线法。
短线法具有占地少、适应性强两大优势，是目前广泛采用的方法。
2 短线法节段预制线形控制技术短线法节段预制线形控制技术是短线法节段预制的关键技术。
2.1 短线法节段预制基本流程短线法是在同一地方用固定的模板将所有节段预制出来。
该方法将梁体分割为若干节段，预制从第1个节段开始(第1个节段是在固定端模和活动端模之间浇筑的)，这个节段通常被称为起始节段，然后将该节段前移作为匹配节段(充当活动端模)进行第2节段浇筑，这样能保证相邻节段之间的剪力键完全匹配。
重复这个过程，将第i节段前移进行第i+1节段浇筑，直到所有节段预制完毕。
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211 跨度种类 广州地铁 4 号线高架区间的标准桥式为简支梁
桥 ,主型跨度为 30、25 m ,辅助跨度有 3215、2715、2215 m ,另外为了跨越个别较大路口 ,还设计了 4119、40 m 的跨度 ,笔者以 30 m 跨度为例 。介绍节段拼装梁的 设计 。
申兆繁 —广州地铁 4号线节段拼装梁设计
·桥 梁 ·
种是在满足特定的条件下 ,按构造设置剪力键 ,后者无 需额外验算接缝的承载能力 。广州地铁 4号线梁体节 段间的剪力键设置采取第二种方式 。采用这种方式应 满足以下特定条件 :
(1)剪力键设在传递剪力的控制部位 (如箱梁截 面的腹板 ) ,并形成均匀的齿槽 ;
在国内 ,宝成铁路曾在个别桥上试验性地首次运 用了节段拼装技术 ,但限于国内制造装备水平和缺乏 精确测量控制系统 ,镶合预制节段拼装技术在我国一
直没有得到发展和推广 。直到近年来 ,随着宜昌夷陵 长江大桥 、澳门澳 三桥 、港深西部通道深圳湾大桥 、 江苏苏通长江大桥 、上海沪闵高架桥及广州地铁 4 号 线高架区间等一批节段拼装技术桥梁的建设 ,节段拼 装技术才在我国桥梁界迅速推广开来 ,并已经达到一 定的水平 。广州地铁 4号线是我国在城市轨道交通领 域第一次采用节段拼装技术来建造的城市轨道交通 线 , 4号线节段拼装桥梁总里程为 1416 km ,如此大规 模运用节段拼装技术在我国桥梁界尚属首次 。
广州地铁 4号线节段预制线形控制采用短线法 。 312 短线法节段预制线形控制的理论六点坐标计算
短线法节段预制线形控制是通过每次调整匹配梁 段的空间位置来保证梁体的设计线形 ,此控制包括两 方面 :匹配梁段理论安装位置和每次制造误差的补偿 修正 。假设梁体的设计线形为整体坐标系 ,即将浇筑 的相邻节段为局部坐标系 ,这就需要进行一定的坐标 转换来确定匹配梁段的理论安装位置 ,实现坐标转换 的基础是梁体节段的理论六点坐标的计算 。下面结合 广州地铁 4号线简述理论六点坐标及其计算 。
短线法是在同一地方用固定的模板将所有节段预 制出来 。该方法将梁体分割为若干节段 ,预制从第 1 个节段开始 ,第 1个节段是在固定端模和活动端模之 间浇筑的 ,这个节段通常被称为起始节段 ,然后将该节 段前移作为匹配梁段 (充当活动端模 )进行第 2 节段 浇筑 ,这样能保证相邻节段之间的剪力键完全匹配 。 重复这个过程 ,将第 i节段前移进行第 i + 1节段浇筑 , 直到所有节段预制完毕 。短线法的主要优点是所需场 地较小 ,模板和浇筑设备都是固定的 ,桥梁的线形是通 过调整匹配梁段的相对位置来实现的 ,适应性较好 。
临时预应力通过临时张拉台座来传力 ,临时张拉 台座的设置方式有多种 ,广州地铁 4 号线采用以下两 种形式 :在顶板上设置钢台座 ,通过临时锚栓与顶板结 合 ;在底板内侧设置与底板结合为一体的钢筋混凝土 台座 。
无论采用哪种方式 ,都应当保证临时张拉台座具 有足够的承载力和安全性 。
3 节段拼装梁的节段预制线形控制设计
( 2 )剪力键在腹板厚度方向的长度及在腹板竖向 分布的高度均不小于相应方向腹板尺度的 3 /4;
(3)剪力键键高至少达 30 mm ,键高与键宽的比例 约为 1∶2。
上述条件 ,可用图 2来表达 。
图 2 按构造设置剪力键的条件
广州地铁 4号线箱梁剪力键的键高 35 mm,键底宽 100 mm ,键顶宽 50 mm ,为了便于拼装对位 ,在顶板和底 板上也设置了部分剪力键 ,典型的剪力键布置见图 3。 215 预应力设计
铁道标准设计 RA ILWA Y S TANDARD D ES IGN 20 08 ( 8 )
47
·桥 梁 ·
申兆繁 —广州地铁 4号线节段拼装梁设计
地咬合 ,在镶合面涂抹环氧树脂后 ,要在相邻两节段上 张拉临时预应力束 ,使镶合面承受 012 M Pa左右的轴 心压应力 ,直至梁体永久预应力张拉完毕后 ,方可拆除 临时预应力束 。
τ c
≤1106
f3c
/2 t
= 5173
σtp ≤fct = 3108
σ cp
≤0160
fc
= 21190
计算结果
K = 212
Kf = 112
σ con
=1
283σBiblioteka = 1 14415σ p
= 1 11118
Δσp = 2316
σ c
= 1717
无拉应力
σc = 717 无拉应力
τc = 215
(2)确定梁体节段上 6个控制点 (简称六点 )的位 置 ,取出梁体的一个节段 ,见图 6。
图 6 梁体节段上 6 个控制点的位置
节段 的前端面与节段顶面形成一条交线 ,这条交 线与节段轴线的交点定义为 M 点 , 而与腹板轴线的交 点分别定义为 L 点和 R 点 。同样也可以在后端面 (即 相邻节段的前端面 )与节段顶面的交线上定义出 M 、 L、R 点来 ,为了便于区分 , 把前端面上的 M 、L、R 点记 作 FM 、FL、FR 点 , 把后端面上的 M 、L、R 点记作 BM 、 BL、B R 点 。这样 , FL、FM 、FR、BL、BM 、B R 点就称为节 段的六点 ,其在整体坐标系中的位置就叫做节段的六 点坐标 。由于上述六点都处于交线上 , 在节段预制过 程中的实际测量时无法设置测点 , 也就无法通过测量 这 6个点来控制梁体线形 , 所以上述六点坐标又叫做 理论六点坐标 。但梁体各个节段的理论六点坐标却决 定了梁体的理论空间位置以及相邻节段间的理论相对 位置 ,这正是实现坐标转换的基础 。
311 节段预制线形控制方法 节段拼装梁的节段预制线形控制有两种方法 :长
线法和短线法 。 在长线法中 ,所有节段按照各自的正确相对位置
在台座上浇筑 ,台座应考虑包括预拱度在内的线形 ,模 板沿着台座移动 。长线法的主要优点是桥梁的几何线 形容易布置和控制 ,其主要缺点一是需要有较大的场 地 、二是当桥梁线形发生较大变化时台座就需要重新 制作 ,适应性较差 。
编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
项 目 设计安全系数
预应力钢绞线应力 /M Pa
混凝土应力 /M Pa
表 1 30 m 预应力混凝土梁主要计算结果
检算条件 强度安全系数 抗裂安全系数 预加应力时锚下钢绞线控制应力 传力锚固时钢绞线控制应力 运营荷载下钢绞线应力 疲劳荷载下钢绞线应力幅 传力锚固时混凝土压应力 传力锚固时混凝土拉应力 运营荷载下混凝土压应力 运营荷载下混凝土拉应力 运营荷载下混凝土最大剪应力 抗裂荷载下混凝土主拉应力 抗裂荷载下混凝土主压应力
1 节段拼装技术回顾
所谓节段拼装技术是指镶合预制技术 ,节段之间 的剪力是通过镶合的剪力键来传递的 。这种技术在 1952年由弗莱西奈公司首次使用在纽约谢尔登附近 的一座桥梁上 , 10年后的 1962年 ,让 ·米勒尔设计的 巴黎南部塞纳河的舒瓦齐勒罗瓦大桥优化并改进了这 种技术 ,并将此推广到世界各地 。
30 m 跨度的梁长 2919 m ,梁体计算支点距 2818 m ,梁端到支点的距离为 0155 m ,梁缝宽 011 m。 212 截面型式
梁体截面型式为斜腹板单箱单室箱梁 ,梁高 117 m ,顶板宽 913 m ,底板宽 410 m ,腹板斜度为 1∶4,顶板 、 腹板 、底板向箱体内侧局部加厚 ,梁端不设横隔板 。 213 节段分割
收稿日期 : 2008205204 作者简介 :申兆繁 ( 1970—) ,男 ,高级工程师 , 1993 年毕业于长沙铁道 学院铁道工程专业 ,工学学士 。
214 剪力键设计 通常剪力键的设计方式有两种 ,第一种是通过具
体的计算 ,按需设置剪力键的个数及其具体尺寸 ;第二
46
铁道标准设计 RA ILWA Y S TANDARD D ES IGN 20 08 ( 8 )
σtp = 113
σ cp
= 815
216 横向配筋设计 节段拼装技术的施工工序决定了节段拼装梁横向
配筋设计有其特殊性 ,体现在 : (1)每个节段都要经过数次起吊 ; (2)在节段存放场一般都多层存放 ; (3)节段在拼装架桥机上被临时支撑 ; (4)梁跨可能被临时支座所支撑 ;
(5)拼装架桥机支腿落脚 。 在上述各种横向力工况作用下 ,横向配筋设计应 满足节段 或 梁 体 均 不 能 出 现 超 限 的 裂 缝 或 过 大 的 变形 。 217 适应节段拼装技术的临时结构设计 节段拼装技术的施工工序还影响着节段拼装梁的 临时结构的设计 。为了镶合面得到良好的填充和紧密
为了便于制造 、吊装 、运 输 , 梁 体节 段标 准长 为 215 m , 30 m 梁的节段组成为 2145 m + 10 ×2150 m + 2145 m ,单个节段最大吊重 420 kN。
广州地铁 4号线 30 m 节段拼装梁尺寸见图 1。
图 1 30 m 节段拼装梁尺寸 (单位 : mm )
在满足相关规范要求的前提下 ,广州地铁 4 号线 梁体预应力设计还考虑了以下几个控制因素 。
图 3 剪力键布置
( 1 )预应力度的考虑 节段拼装梁由于镶合接缝的存在 ,若镶合面处理 得不够完善 ,使水 、气等能通过微小裂缝进入梁体而导 致腐蚀 。因此保持在各种荷载工况下梁体各部位处于 受压状态 ,即预应力度 λ > 1,有利于提高梁体的耐久 性 。根据国外经验 ,节段拼装梁在运营荷载作用下截 面受拉侧翼缘宜保持 ≥110 M Pa的压应力 。 ( 2 )镶合面抗拉裂能力的考虑 根据相关规范的规定 ,对于受弯构件 ,在计算其抗 裂性时可以考虑混凝土的抗拉能力 ,但鉴于节段拼装 技术在我国运用尚少 、经验欠缺 ,更没有进行过系统研 究 ,因此广州地铁 4号线节段拼装梁设计不考虑混凝 土的抗拉能力 ,这种做法是偏于安全的 。 ( 3 )梁体后期徐变拱度的考虑 城市轨道交通线路几乎都采用无碴轨道 ,一旦轨 道安装完成 ,轨道竖向的可调量一般都小于 10 mm ,这 就要求梁体的后期徐变拱度 4 ≤10 mm ,考虑到混凝 土梁体徐变拱度的离散性 , 4 号线节段拼装梁后期徐 变拱度理论控制值为 ≤7 mm。 考虑上述控制因素 ,并满足规范要求 , 4号线 30 m 预应力混凝土梁的主要计算结果见表 1。