隧道仰拱栈桥设计与检算
隧道仰拱栈桥设计计算(实例介绍)
隧道仰拱栈桥设计计算（实例介绍）按照我公司以往施工经验和现场施工实际情况，并按照尽早开挖尽快封闭成环的原则，一般仰拱施工段落为6米。
根据现场工字钢的供应情况，并保证栈桥结构的强度刚度满足整个隧道施工循环内相关车辆通行的要求。
拟选择采用2根25a#工字钢上下翼缘焊接为一组，栈桥每边采用三组并排，顶部用Φ22螺纹钢筋连成整体，纵向间距10~15cm ，以提高栈桥结构的平面内、外强度和刚度。
纵向两端做成1m 长坡道方便车辆通行，两幅栈桥横向间距根据车轮轮距布置，保证车轮压在栈桥中部。
钢材长度为工字钢标准长度12米。
净跨度按8m 进行计算，如图a 所示：25a 工字钢小里程端图aAB大里程端12m8m 2m2m单位： m工字钢间上下翼缘板采用通长焊接，提高整体性.三、仰拱栈桥结构计算栈桥结构为两部各6根Ⅰ25a 工字钢并排布置作为纵梁，每两根工字钢上下翼缘板通长焊接，横向顶部用Φ22螺纹钢筋连接，保证在车轮荷载作用下纵梁能够共同受力，并且能够提高栈桥桥面的横向刚度。
设计荷载按出渣车40t 重车，前后轮轮距为4.5m ，前轴分配总荷载的1/3，后轴为2/3，左右侧轮各承担1/2轴重，工字钢为整体共同承担重车荷载，工字钢自重、按1.15系数设计，动载及安全系数设计为1.1。
1、力学简化梁两端都有转动及伸缩的可能，故计算简图可采用简支梁（如图b ）。
A 图b单位：cm由于截面上的弯矩随荷载的位置变化而变化的，因此在进行结构强度计算时，应使在危险截面上即最大弯矩截面上的最大正应力不超过材料的弯曲许用应力［σ］故需确定荷载的最不利位置，经荷载不同位置处的弯矩比较在检算最大正应力时，应取P/3荷载在跨中位置（如图c ）：图cA单位：cm计算最大剪应力时，取荷载靠近支座位置（如图d ）。
图d单位：cm2、检算过程 （1）栈桥结构检算1）、用静力平衡求出支座A 、B 反力及最大弯矩和剪力N p 531006.51.115.1101040⨯=⨯⨯⨯⨯=N pL p R Ac 51084.06431⨯==÷⨯= N p LL p p R Ad51005.2406.05.46131⨯==-⨯+= KNR Q m KN LR M AdAc 2max 25max 1005.21036.341084.02⨯==•⨯=⨯⨯=⨯= ( - )(+)BA剪力图弯矩图 BA(+)M=336KN.mQ=205KNP --车辆荷载（N ）RAc —图c 中A 支点反力（N ） RAd —图d 中A 支点反力（N ） Mmax —最大弯矩值（KN.m ） Qmax –最大剪力值（KN ）2）、根据初选结构进行力学计算：按每侧共6根工字钢进行检算查《路桥施工计算手册》—热轧普通工字钢截面特性表，得25a 型工字钢。
浏阳河隧道仰拱栈桥设计及强度计算-16页精选文档
长沙市浏阳河隧道一标暗挖段仰拱栈桥设计及结构强度检算中国中铁股份有限公司浏阳河隧道项目部2019年10月1、全幅封闭仰拱施工方法为了加快施工速度，确保仰拱施工质量，浏阳河隧道左右线宜采用全幅封闭仰拱施工工艺。
首先进行仰拱土方开挖，仰拱槽段土方采用松动爆破开挖，挖掘机配合修边及装碴，大型自卸汽车运输。
仰拱槽段开挖完毕后进行初支型钢拱架成环支护，型钢间距5~0.8m（同上部初支型钢拱架间距），与上部初支型钢拱架采用螺栓连接，使拱架封闭成环，纵向采用φ22钢筋牢固焊接，钢筋环向间距1.0m。
初支型钢拱架成环支护后，即进行仰拱砼双层钢筋制安，完成后即可进行仰拱砼浇注工作，仰拱砼为C25防水砼，灌注至二衬砼设计高度后并达一定强度后，在其上接着回填C15砼至仰拱设计高度。
仰拱一次施工完毕，每一次施作长度为6m。
由于不影响二衬施工，边墙水沟在拱墙二衬完成后进行施工，仰拱上约36cm 复合路面待隧道贯通后施工。
为了减少仰拱施工对隧道内运输线路的干扰，在前方工作不需要运输时即进行槽段土方开挖，初步完成后即在仰拱槽段上方架设两片自制简易仰拱栈桥，以备大型自卸汽车通过仰拱施工段。
由于并不干扰隧道内运输线路，在仰拱槽段上方通车的同时，可对仰拱进行一次性全幅施工（包括仰拱二衬钢筋砼施工及仰拱砼回填）。
仰拱砼施工由专业作业队施工，确保仰拱施工段距前方开挖面不超过50 m，确保仰拱施工段距后方拱墙二衬约50m，并与拱墙二衬平行作业，均衡向前推进。
仰拱施工总的要求是：仰拱开挖断面符合设计要求，不许欠挖；施作仰拱混凝土前应清除隧底虚碴、杂物和积水；超挖部分采用同级混凝土回填。
2、全幅封闭仰拱施工工艺为保证砼“尺寸准确，强度合格，内实外美，不渗不漏”，把二次衬砌砼以管沟盖板顶下15cm为分界线，分边墙基础及拱墙两部分施工。
分界线以上部分用模板台车整体浇注，分界线以下部分用人工立模浇筑。
施工顺序：仰拱（有仰拱地段）超前→边墙基础→拱墙衬砌→人工立模沟槽施工。
隧道简易栈桥midas设计校验
隧道简易栈桥midas设计校验隧道简易栈桥midas设计校验摘要：随着隧道施工新规范的要求：隧道仰拱的浇筑要一次成型，避免分部灌筑。
全幅的仰拱施工能提高结构的耐久性，改善受力状态，对于底板为软岩大变形或者其他地质灾害地段，这一条是非常必要的。
因隧道施工车辆行驶的干扰，所以需要架设仰拱栈桥来保证各工序的有序进行。
本文通过对I36b工钢制造12m长的片式栈桥进行midas的数值模拟计算，校验是否满足通车要求，保证隧道施工的安全，对同类仰拱栈桥的设计计算有一定的借鉴意义。
关键词：仰拱栈桥；midas civil建模；梁单元；内力中图分类号：S611 文献标识码： A1.概述目前国内隧道施工中自制的仰拱栈桥已是一项成熟的经验，且大多是跨度小、载重轻、结构形式简单的片式仰拱栈桥。
该栈桥结构合理、移动方便，把掘进、初期支护和衬砌施工流水线连成一体，实现掘进、初期支护与二次衬砌等多个施工工序的平行流水作业。
结合在我隧道实际施工的需要，拟制作简易片式仰拱栈桥：仰拱栈桥由两片梁板组成，每片梁板由4根I36b工字钢焊接而成，工钢长度为12m，间距分别为35cm，20cm，35cm，所以单片梁板的宽度为90+13.8cm=103.8，以保证车辆轮胎行驶宽度。
为避免栈桥在集中汽车荷载作用下局部失稳，间隔1.0m设置横向连系梁，采用HW175型钢。
同时工钢顶部用φ22螺纹钢筋连成整体，纵向间距10cm，以提高栈桥结构的平面内、外强度和刚度。
纵向两端做成1m长坡道方便车辆通行。
两幅栈桥横向间距根据车轮轮距布置，保证车轮压在栈桥中部，见图1.图1 栈桥简图2.栈桥的设计计算2.1 栈桥通行车辆通过仰拱的主要施工机械为红岩金刚自卸汽车、ZLC50装载机、PC220挖掘机、混凝土运输车等，其自重、宽度等参数见表1。
表1 主要施工机械车辆参数表设备名称空载重量（t）重载重量（t）行走宽度（mm）轮胎宽度（cm）轮距净宽（mm）ZLC50装载机 22 25 2950 64.5 1560红岩金刚汽车 12.5 30 2500 28.32 1860PC220挖掘机 21.7 23 2880 500 1800砼运输车 13.35 25 2498 28.32 1860通过表1 可知，本计算应以运碴时通过的红岩金刚自卸汽车作为仰拱栈桥验算荷载，为了安全，计算以40t的公路大型自卸汽车为验算荷载，且计算时仰拱栈桥只承载一辆40t的汽车。
东沟隧道18米仰拱栈桥设计方案精编版
郑州至西峡高速公路尧山至栾川段YLTJ-1标东沟隧道仰拱栈桥设计方案与计算书编制：审核：审批：四川公路桥梁建设有限公司郑西高速尧栾段YLTJ-1项目经理部二0一七年五月东沟隧道仰拱栈桥设计方案与验算书一、工程概况1、东沟隧道在位于柳树沟村东沟组附近，为左右分离式隧道。
左洞起讫桩号：ZK4+306～K5+937；右洞起讫桩号：K4+319～K5+955。
详细情况见下表2、东沟隧道地属伏牛山系，海拔高程320-450m,山势陡峭，河沟纵横，进口交通条件较差，出口交通条件较好,小里程至大里程为2.2%上坡。
3、东沟隧道设计为双向四车道隧道，采用的主要技术标准如下：（1）道路等级：山岭区高速公路；（2）设计行车速度：100Km/h；（3）地震：隧址区内地震动峰值加速度为0.05g，地震基本烈度Ⅵ度。
（4）隧道建筑限界：隧道净宽：0.75+0.75+2×3.75+1+1=11m；隧道净高：5m。
4、该段隧道地质条件较复杂，受断层破碎带影响，隧道中可能出现涌水、突泥、塌方、滑坡等危险。
隧道围岩等级主要为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，初期支护为网喷混凝土、锚杆、型钢钢架组成，Ⅳ、Ⅴ级围岩地段型钢钢架、墙、仰拱全环安设，每0.6～1m一榀。
二次衬砌采用C30防水混凝土，防水等级为P8。
二、仰拱栈桥设计方案东沟隧道洞口、浅埋段及Ⅴ级围岩段采用环形开挖预留核心土法施工，Ⅳ级围岩采用上下台阶法施工，Ⅲ级围岩采用全断面开挖施工。
出渣采用无轨运输，仰拱超前衬砌，二衬施工采用一次全幅灌注方式，一次灌注长度12 m，距开挖掌子面40～100 m。
为解决仰拱施工与开挖运输作业面的干扰，采用仰拱栈桥来保证仰拱施工时运输道路的通畅。
1、仰拱栈桥设计（1）行走车辆的情况在衬砌前，通过仰拱栈桥的主要施工机械、车辆为ZL50装载机、红岩金刚自卸汽车、砼运输车，小松PC240挖掘机等，其自重、宽度等基本参数见表1。
表1主要施工机械车辆状况根据表1，以红岩金刚自卸汽车重载时作为仰拱栈桥的验算荷载，其前桥重量12t ，后桥重量为28 t 。
东沟隧道米仰拱栈桥设计实施方案
东沟隧道米仰拱栈桥设计实施方案清晨的阳光透过窗帘，洒在图纸的每一个角落，仿佛在为我指明方向。
我已经在这个行业摸爬滚打了十年，对于这类项目，早已驾轻就熟。
现在，就让我以“东沟隧道米仰拱栈桥设计实施方案”为题，为大家详细阐述一下我的想法。
一、项目背景东沟隧道位于我国某重要交通要道，为了提高交通便捷性，降低交通事故发生率，本项目旨在设计一座米仰拱栈桥。
该栈桥将穿越隧道，连接两侧道路，为过往车辆提供更为安全的通行环境。
二、设计理念1.安全性：栈桥设计必须确保车辆在行驶过程中的安全，降低事故风险。
2.美观性：栈桥应与周边环境相协调，展现出独特的美学价值。
3.经济性：在满足功能需求的前提下，降低成本，提高投资效益。
4.可持续性：栈桥设计应充分考虑环保要求，实现资源的可持续利用。
三、设计方案1.结构设计（2）栈桥两端设置重力式桥台，与隧道口连接，确保结构整体稳定性。
（3）栈桥采用米仰拱结构，有利于减小土体压力，降低隧道开挖难度。
2.桥面设计（2）设置排水系统，防止雨水对桥面产生冲刷。
（3）桥面两侧设置防撞栏，保障车辆安全。
3.照明设计（1）栈桥两端设置照明装置，照亮隧道口，提高驾驶员视线。
（2）桥面设置照明系统，确保夜间行驶安全。
4.环保设计（1）采用绿色建筑材料，降低对环境的影响。
（2）设置雨水收集系统，实现水资源循环利用。
（3）栈桥两侧种植绿化植物，改善周边生态环境。
四、施工方案1.施工准备（1）对施工人员进行技术培训，提高施工质量。
（2）编制施工组织设计，明确施工进度、人员配置等。
（3）办理相关手续，确保项目合法合规。
2.施工流程（1）栈桥主体结构施工：采用分段施工法，逐段完成箱梁预制、安装。
（2）桥面施工：在箱梁上铺设沥青混凝土，安装排水系统。
（3）照明系统施工：安装照明设备，调试照明效果。
（4）环保设施施工：种植绿化植物，设置雨水收集系统。
3.施工质量控制（1）严格把控材料质量，确保符合国家标准。
（2）加强施工过程监督，及时发现问题并整改。
浏阳河隧道仰拱栈桥设计及强度计算.
长沙市浏阳河隧道一标暗挖段仰拱栈桥设计及结构强度检算中国中铁股份有限公司浏阳河隧道项目部2008年10月1、全幅封闭仰拱施工方法为了加快施工速度，确保仰拱施工质量，浏阳河隧道左右线宜采用全幅封闭仰拱施工工艺。
首先进行仰拱土方开挖，仰拱槽段土方采用松动爆破开挖，挖掘机配合修边及装碴，大型自卸汽车运输。
仰拱槽段开挖完毕后进行初支型钢拱架成环支护，型钢间距5~0.8m（同上部初支型钢拱架间距），与上部初支型钢拱架采用螺栓连接，使拱架封闭成环，纵向采用φ22钢筋牢固焊接，钢筋环向间距1.0m 。
初支型钢拱架成环支护后，即进行仰拱砼双层钢筋制安，完成后即可进行仰拱砼浇注工作，仰拱砼为C25防水砼，灌注至二衬砼设计高度后并达一定强度后，在其上接着回填C15砼至仰拱设计高度。
仰拱一次施工完毕，每一次施作长度为6m 。
由于不影响二衬施工，边墙水沟在拱墙二衬完成后进行施工，仰拱上约36cm 复合路面待隧道贯通后施工。
为了减少仰拱施工对隧道内运输线路的干扰，在前方工作不需要运输时即进行槽段土方开挖，初步完成后即在仰拱槽段上方架设两片自制简易仰拱栈桥，以备大型自卸汽车通过仰拱施工段。
由于并不干扰隧道内运输线路，在仰拱槽段上方通车的同时，可对仰拱进行一次性全幅施工（包括仰拱二衬钢筋砼施工及仰拱砼回填）。
仰拱砼施工由专业作业队施工，确保仰拱施工段距前方开挖面不超过50 m ，确保仰拱施工段距后方拱墙二衬约50m ，并与拱墙二衬平行作业，均衡向前推进。
仰拱施工总的要求是：仰拱开挖断面符合设计要求，不许欠挖；施作仰拱混凝土前应清除隧底虚碴、杂物和积水；超挖部分采用同级混凝土回填。
2、全幅封闭仰拱施工工艺为保证砼“尺寸准确，强度合格，内实外美，不渗不漏”，把二次衬砌砼以管沟盖板顶下15cm 为分界线，分边墙基础及拱墙两部分施工。
分界线以上部分用模板台车整体浇注，分界线以下部分用人工立模浇筑。
施工顺序：仰拱（有仰拱地段）超前→边墙基础→拱墙衬砌→人工立模沟槽施工。
隧道仰拱栈桥设计与检算
****栈桥检算一、工程概述***道全长418m，隧道进口DK***+287～DK***+456.02位于半径R=7000m的右偏曲线上，DK***+456.02～DK***+705位于直线上。
设计隧道设置纵坡为3.6‰的单面下坡。
本隧道为客运专线双线隧道，旅客列车设计行车速度350km/h，隧道内轨顶面以上有效净空面积为100m2。
为保证仰拱施工连续进行并且隧道开挖出渣和洞内材料运输不受仰拱开挖的影响，故在仰拱开挖槽上搭设仰拱栈桥。
隔跨跳跃施工，待已浇筑的仰拱混凝土强度满足通车强度要求后，即强度达到设计强度的100%，方可移走栈桥，到下一隧底开挖槽上，依次循环使用。
二、仰拱栈桥的选型按照我公司以往施工经验和现场施工实际情况，并按照尽早开挖尽快封闭成环的原则，一般仰拱施工段落为12米。
根据现场工字钢的供应情况，并保证栈桥结构的强度刚度满足整个隧道施工循环内相关车辆通行的要求。
拟选择采用2根22a工字钢上下翼缘焊接为一组，栈桥每边采用四组并排，顶部用Φ14螺纹钢筋连成整体，纵向间距5cm，以提高栈桥结构的平面内、外强度和刚度。
纵向两端做成1m长坡道方便车辆通行，两幅栈桥横向间距根据车轮轮距布置，保证车轮压在栈桥中部。
钢材长度为18米。
净跨度按14m进行计算，三、仰拱栈桥结构计算栈桥结构纵梁采用Ⅰ22型工字钢上下各四根并排布置，上层工字钢在中点处起拱22cm，两层工字钢间采用Ⅰ22型工字钢进行满焊连接，横向顶部用Φ14螺纹钢筋连接，间距5cm，保证在车轮荷载作用下纵梁能够共同受力，并且能够提高栈桥桥面的横向刚度。
设计荷载按出渣车46t重车，前后轮轮距为4m，前轴分配总荷载的1/3，后轴为2/3，左右侧轮各承担1/2轴重，工字钢为整体共同承担重车荷载，工字钢自重、按1.15系数设计，动载及安全系数设计为1.1。
（一）总体信息1、不自动计算梁自重2、材性：Q235弹性模量 E = 206000 MPa剪变模量 G = 79000 MPa质量密度ρ = 7850 kg/m3线膨胀系数α = 12x10-6 / °c泊松比ν = 0.30屈服强度 f= 235 MPay抗拉、压、弯强度设计值 f = 215 MPa抗剪强度设计值 f= 125 MPav3、截面参数：双层工字钢2截面上下不对称截面面积 A = 8305 mm2自重 W = 0.639 kN/m面积矩 S = 913530 mm3抗弯惯性矩 I = 469020000 mm4抗弯模量 W = 1421300(上边缘) / 1421300(下边缘) mm3塑性发展系数γ = 1.05(上边缘) / 1.05(下边缘) （二）荷载信息1、活荷载(1)、均布荷载，0.65kN/m，荷载分布：满布(2)、集中力，19.20kN，荷载位置：距左端9.00m(3)、集中力，38.40kN，荷载位置：距左端5.00m（三）组合信息1、内力组合、工况(1)、活载工况2、挠度组合、工况(1)、活载工况（四）内力、挠度计算1、弯矩图（kN.m）(1)、活载工况2、剪力图（kN）(1)、活载工况3、挠度(1)、活载工况4、支座反力（kN）(1)、活载工况图中数值自上而下分别表示：最大剪应力与设计强度比值最大正应力与设计强度比值最大稳定应力与设计比值若有局稳字样，表示局部稳定不满足(1)、内力范围、最大挠度(a)、内力范围：弯矩设计值 -172.34～0.00 kN.m剪力设计值 -30.61～36.09 kN(b)、最大挠度：最大挠度33.67mm，最大挠跨比1/416（挠度允许值见《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)附录A.1）(2)、强度应力最大剪应力τ = Vmax * S / I / tw= 36.09 * 913530 / 469020000 / 6.0 * 1000= 11.7 MPa ≤ fv= 125 MPa 满足!上边缘最大正应力σ上 = Mmax/ γ上/ W上= 172.34 / 1.05 / 1421300 * 1e6 = 115.5 MPa ≤ f = 215 MPa 满足!下边缘最大正应力σ下 = Mmax/ γ下/ W下= 172.34 / 1.05 / 1421300 * 1e6 = 115.5 MPa ≤ f = 215 MPa 满足!(3)、稳定应力整体稳定系数φb= 0.80最大压应力σ = Mmax / φb/ W= 172.34 / 0.80 / 1421300 * 1e6 = 151.6 MPa ≤ f = 215 MPa 满足!(4)、验算结论：满足!。
隧道仰拱施工之仰拱栈桥结构计算书
隧道仰拱施工之仰拱栈桥结构计算书目录1．仰拱栈桥简介 (3)2．编制依据 (3)3．结构计算参数 (3)3.1、极限荷载 (3)3.2、自重 (3)4．抗弯计算 (4)5．抗剪计算 (4)6．最不利截面弯剪应力计算 (5)7．整体稳定 (6)8．疲劳计算 (6)9．焊缝计算 (7)10．总结 (7)仰拱栈桥计算书1．仰拱栈桥简介仰拱施工的同时，采用仰拱便桥保证隧道开挖、初支施工的正常进行。
仰拱栈桥净跨度11.35m，为两端简支结构，主要为满足隧道内施工车辆通行，仰拱栈桥分左右两支设置，单支由12根I25a工字钢并排，翼缘满焊接成箱型结构，宽度1.2m，表面焊接Φ8圆钢防滑，两支栈桥之间宽度1.0m，栈桥总宽度3.4m。
2．编制依据2.1《钢结构设计规范》GB50017-20032.2《鹤岗至大连高速公路小沟岭（黑吉界）至抚松段》两阶段施工图设计 2.3现场调查的工地自然条件、区域资源条件等3．结构计算参数3.1、极限荷载最大荷载为8m3混凝土运输车装载6m3混凝土时通过栈桥，8m3混凝土运输车自重14t，混凝土按2400kg/m3计算，总质量28.4t。
综合考虑慢速通过（≤5km/h）的动荷载、人行荷载、其他荷载等偶然因素影响，按最大总荷载的120%考虑极限荷载，单支极限荷载错误!未找到引用源。
，考虑混凝土搅拌运输车80%以上荷载集中在后轮，计算时按照最不利情况，以极限荷载下的点荷载作用考虑。
3.2、自重仰拱栈桥自重计算部分以净跨度计算，I25a 工字钢单位重量38.1kg/m ，单 支仰拱栈桥自重荷载错误!未找到引用源。
4．抗弯计算根据简支梁受弯结构特性，最大荷载在简支梁中心时产生最大弯矩，栈桥最大弯矩由点荷载弯矩和自重荷载弯矩两部分组成：点荷载最大弯矩错误!未找到引用源。
自重荷载最大弯矩错误!未找到引用源。
抗弯计算按照《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）中4.1.1公式M x + M y ≤ f (4.1.1) γ x W nxγy W ny式中 M x 、M y——同一截面处绕x 轴和y 轴的弯矩(对工字形截面：x 轴为强 轴，y 轴为弱轴)；W nx 、W ny ——对x 轴和y 轴的净截面模量；g x 、g y ——截面塑性发展系数；对工字形截面，g x =1.05，g y =1.20；对箱 形截面，g x =g y =1.05；f ——钢材的抗弯强度设计值。
最新隧道仰拱栈桥设计整理
仰拱栈桥加工技术交底
一、仰拱栈桥加工
每幅仰拱栈桥由两片梁板组成，每片梁板由4根I36b工字钢焊接而成，工字钢长度12m,工字钢间距20 cm，设8组中间连接，间距1．5 m，每两根I36b工字钢中间用I16工字钢焊接联接成一个整体。
梁板上面用￠22钢筋焊接，钢筋
间距20cmm，下面采用l5 cm宽、10 mm厚钢板将4根I36b 工字钢焊接联成一个整体。
（栈桥加工图附后）
二、仰拱栈桥数量确定
测定混凝土的养护时间为 4 d能达到行车要求，仰拱施工作业循环时间为 2 d，每循环施工9 m，每幅仰拱栈桥月进尺
54m。
掌子面开挖平均月进尺120m，要仰拱施工与掌子面开
挖进度相匹配，至少需2幅(4片)仰拱栈桥才能满足要求。
三、施工要点
1、栈桥加工严格按照技术交底施工，焊缝饱满。
2、仰拱栈桥就位时，要注意安设的平整及安设宽度符合设计
要求，保证车辆行车安全及不同轮距的车辆均能通过仰拱
栈桥。
3、仰拱栈桥上部的泥水及残余混凝土应及时清除，以保持栈桥上部的清洁。
4、车辆通过栈桥时限速 5 km／h，栈桥下面严禁人员施工，确保施工安全。
四、单片栈桥材料数量
序号规格名称单位数量备注
1 I36b工字钢m 48 4根
2 ф22钢筋kg 135
3 I16工字钢kg 96
4 钢板㎡ 1.1 10mm厚。
栈桥受力检算
栈桥受力检算一、栈桥设计说明大主山隧道进口仰拱施工栈桥采用双幅I30热轧轻型工字钢拼焊而成。
单幅采用4根I30工字钢，栈桥受力检算主跨为10.5m。
二、栈桥受力检算栈桥受力检算模型依据简支梁考虑。
根据现场实际情况，通过栈桥的主要载重车辆主要为挖掘机、装载机及载重汽车，依栈桥最不利受力情况进行检算，则应当按重为40t(40kN)的满载载重汽车进行力学布载，单根工字钢受力简图及Mc影响线如下：Mc=20×2.3+20×3+10×1=116KNm根据查表得知，I30轻型工字钢截面受力几何特性为：Ix＝1.1080×10－4m4ωx=692cm31、工字钢允许应力［σ］＝300MpaMc÷ωx=(116×103 )÷(6.92×10-4)=167.6Mpa＜［σ］强度满足使用要求2、稳定性验算工字钢抗压强度设计值取215N/mm2Mx÷(φbωx)=42.75KNm÷(0.62×692cm3)=99.6N/mm2＜f=215N/mm2 稳定性满足使用要求3、刚度验算刚度验算荷载组合P=20+15.4+0.3=35.7KNQ=35.7÷10.5=3.4KNIx＝1.108×10－4m4 E=2×105Mpaf=5QL4÷(384EIx)=(5×3.4×10.54)÷(384×2×110800)＝0.0022mf＜L÷400=10.5÷400=0.02625m所以刚度满足设计荷载综上，本栈桥设计方案满足使用条件。
仰拱栈桥验算
一、概况为确保隧道施工畅通，并保证掌子面与仰拱同时施工的需要，经研究决定在施工仰拱时，临时架设一副栈桥。
从结构可靠性、经济性及施工工期要求等多方面因素综合考虑，仰拱栈桥采用8片140a工字钢作为主梁，4片为一组，两组工字钢间净距60cm工字钢上横向满铺L22螺纹钢（间距）。
设计栈桥承载不小于40吨（不含栈桥自重，隧道施工用车中最大重量为35吨）。
二、荷载分析根据现场施工需要，栈桥承受荷载主要由桥梁自重荷载q,及车辆荷载P 两部分组成，其中车辆荷载为主要荷载。
如图1所示：D图1为简便计算方法，桥梁自重荷载按均布荷载考虑，车辆荷载按集中荷载考虑。
以单片工字钢受力情况分析确定q、P值。
1、q值确定由资料查得I40a工字钢每米重，d22螺纹钢每米铺设20根，每根长，cL22螺纹钢每米铺设重。
单片工字钢自重按m计算，即q=m2、P值确定根据施工需要，栈桥要求能通过后轮重40吨的大型车辆，及单侧车轮压力为200KN单片I40a工字钢尺寸如图2:因车轮单个宽 30cm 因此必须求出车 轮中心点处最大压力 f max ，I40a 工字钢翼板 宽，每片工字钢间横向 间距为21cm 由于上方空22螺纹钢铺满桥面，因此单侧车轮同时均匀的作用于4片工字钢上。
而f 按图3所示转换为直线分布，如图4:由图4可得到f max=F/4=50KN 取50KN由于栈桥设计车辆匀速通过，车辆对桥面的冲击荷载较小，故冲 击荷载不考虑，P=50KN 三、结构强度检算由图1所示单片工字钢受力图示，已知q=m P=50KN 工字钢计算 跨径l =10m 根据设计规范，140a 工字钢容许弯曲应力 w=175MPa容许剪应力 =100MPa如单侧车轮压力由4片梁同时承受,Irl1、计算最大弯矩及剪力最大弯距（图1所示情况下）：2、验算强度正应力验算:M max /w 167.738KN m 1090cm 3153.888MPa（w 为I40a 工字钢净截面弹性抵抗矩，查表得到为1090cm ）剪力验算:由于工字钢在受剪力时，大部分剪力由腹板承受，且腹板中的剪 力较均匀，因此剪力可近似按V/（h w t w ）计算。
隧道仰拱厚度及缺陷检测技术方案
隧道仰拱厚度及缺陷检测技术方案（1）仰拱结构的重要性；仰拱是为改善上部支护结构受力条件而设置在隧道底部的反向拱形结构，是隧道结构的主要组成部分之一，它一方面要将隧道上部的地层压力通过隧道边墙结构或将路面上的荷载有效的传递到地下，而且还有效的抵抗隧道下部地层传来的反力。
仰拱与二次衬砌构成隧道整体，增加结构稳定性。
（2）现有测试方案难点及新的解决方法；地质雷达法：在隧道内通过电磁波发射器向隧道仰拱发射高频宽频带短脉冲。
电磁波经仰拱界面或空洞的发射，再返回到接收天线。
如仰拱介质的传播速度和介电常数已知时，按电磁波传播时间，即可求得仰拱厚度。
但由于仰拱厚度一般较厚，电磁波频率较高，能量在传播过程中逸散较快，雷达信号难以到达底部，从而无法测试出仰拱厚度。
冲击回波法：通过冲击方式产生瞬态冲击弹性波并接收冲击弹性波信号，通过分析冲击弹性波及回波的波速、波形和制品频率等参数的变化，判断混凝土结构的厚度或内部缺陷的方法。
冲击回波法采用的信号为低频信号，低频信号传播距离更远，通过选取合适的激振锤和传感器可以有效识别到仰拱底部信号，从而计算出仰拱厚度和缺陷。
（3）检测依据1、《水工混凝土结构缺陷检测技术规程》（SL713-2015）2、《公路桥梁技术状况评定标准》（JTGT H21-2011）3、《冲击回波法检测混凝土缺陷技术规程》（JGJ/T411-2017）（4）测试原理冲击回波法：通过冲击方式产生瞬态冲击弹性波并接收冲击弹性波信号，通过分析冲击弹性波及回波的波速、波形和制品频率等参数的变化，判断混凝土结构的厚度或内部缺陷的方法。
冲击回波法采用的信号为低频信号，低频信号传播距离更远，通过选取合适的激振锤和传感器可以有效识别到仰拱底部信号，从而计算出仰拱厚度和缺陷。
（5）工程案例。
栈桥施工设计检算_pdf
A——验算截面处桩的截面面积，为 0.28m2； λS——侧阻挤土效应系数，取λS=0.77； τi——各土层对桩侧的极限摩阻力（Kpa）； Li——桩在最大冲刷线以下第 i 层土中的长度； λP——桩底端闭塞效应系数，对于敞口钢管桩，λP=0.8λS；
=36t-m σ=M/（8W）=36×104/（8×401.4×10-6）=112Mpa 刚度检算： f=(5ql4/(384EI)+2×25×104×1.30×(3×5.32-4×1.302)/(48EI))／8
=0.0131m<[L/400] (2)、横梁检算 计算简图如下
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栈桥施工设计检算
一 栈桥设计 1 栈桥设计 栈桥设计根据所提供的《施工现场总平面布置图》位置设置两座，单幅栈桥长
120m，栈桥跨度最大约为 5.3m，宽 6m。栈桥基础为φ600х9mm 钢管桩。钢管桩上 沿栈桥横向放置 2I45c 工字钢分配梁。栈桥梁部由 8 根 I25a 工字钢组成,其上用防 滑钢板组成桥面系。
2 栈桥桥面结构 用汽车吊直接吊装 I25a 工字钢在分配梁上，连接成连续梁，纵梁横向每 1m 用 10 号槽钢连接成整体，再铺设 16mm 厚的防滑钢板，即安成一跨的架设，依此逐跨 延伸完成便桥施工。
二 栈桥设计检算
1、栈桥设计概述 1、基础采用φ600×9 钢管桩，桩长 16m，入土深度≧10m，各层土深度分别 为人工填土 3m，亚粘土 1m，中粗砂 1.8m，淤泥质粘土 1.4m，粉细砂 2.3m，淤泥 质亚粘土 3.7m，亚粘土 0.9m，以下为强风化泥质砂岩。 2、栈桥横梁采用 2I45c 工字钢。 3、纵梁采用 8I25a 工字钢，面上均用间距 100cm 的[10 槽钢相连接。 4、桥面采用满铺 16mm 的防滑钢板。 5、栈桥荷载：混凝土运输车自重 20 t，运输混凝土 7m3，计 17.5 t，考虑冲击 系数 1.2 及其它人行、小型机具等载重，栈桥按 50 t 载荷计算。 2、栈桥检算 每座栈桥需承受 50t 的主桥横梁荷载，根据《钢结构设计规范》有关规定
隧道仰拱栈桥施工方案9米
新建宝鸡至兰州客运专线甘肃段项目经理部三工区仰拱栈桥施工方案编制：审核：批准：中铁隧道集团二处有限公司宝兰客专甘肃段项目经理部三工区二0一三年十一月十六日仰拱栈桥施工方案一、工程概述随着施工进度要求，我标段各隧道即将进入仰拱部位的施工，为了保证仰拱施工连续进行并且隧道开挖出渣和洞内材料运输不受仰拱开挖的影响，故在仰拱开挖槽上搭设仰拱栈桥。
隔跨跳跃施工，待已浇筑的仰拱混凝土强度满足通车强度要求后，即强度达到设计强度的100%，方可移走栈桥，到下一隧底开挖槽上，依次循环使用。
二、仰拱栈桥的选型按照我公司以往施工经验和现场施工实际情况，并按照尽早开挖尽快封闭成环的原则，一般仰拱施工段落为6米。
根据现场工字钢的供应情况，并保证栈桥结构的强度刚度满足整个隧道施工循环内相关车辆通行的要求。
拟选择采用2根22a#工字钢上下翼缘焊接为一组，栈桥每边采用三组并排，顶部用Φ22螺纹钢筋连成整体，纵向间距10~15cm，以提高栈桥结构的平面内、外强度和刚度。
纵向两端做成1m长坡道方便车辆通行，两幅栈桥横向间距根据车轮轮距布置，保证车轮压在栈桥中部。
钢材长度为工字钢标准长度9米。
净跨度按6m进行计算，如图a所示：单位： m工字钢间上下翼缘板采用通长焊接，提高整体性.三、仰拱栈桥结构计算栈桥结构为两部各6根Ⅰ22a 工字钢并排布置作为纵梁，每两根工字钢上下翼缘板通长焊接，横向顶部用Φ22螺纹钢筋连接，保证在车轮荷载作用下纵梁能够共同受力，并且能够提高栈桥桥面的横向刚度。
设计荷载按出渣车40t 重车，前后轮轮距为4.5m ，前轴分配总荷载的1/3，后轴为2/3，左右侧轮各承担1/2轴重，工字钢为整体共同承担重车荷载，工字钢自重、按1.15系数设计，动载及安全系数设计为1.1。
1、力学简化梁两端都有转动及伸缩的可能，故计算简图可采用简支梁（如图b ）。
单位：cm由于截面上的弯矩随荷载的位置变化而变化的，因此在进行结构强度计算时，应使在危险截面上即最大弯矩截面上的最大正应力不超过材料的弯曲许用应力［σ］故需确定荷载的最不利位置，经荷载不同位置处的弯矩比较在检算最大正应力时，应取P/3荷载在跨中位置（如图c ）：图cL/2P/3P/6450AB单位：cm计算最大剪应力时，取荷载靠近支座位置（如图d ）。
东沟隧道18米仰拱栈桥设计方案
郑州至西峡高速公路尧山至栾川段 Y LTJ-1标5RBG东沟隧道仰拱栈桥设计方案与计算书编制： 审核： 审批：四川公路桥梁建设有限公司 郑西高速尧栾段 YLTJ-1项目经理部二0一七年五月东沟隧道仰拱栈桥设计方案与验算书一、工程概况1东沟隧道在位于柳树沟村东沟组附近，为左右分离式隧道。
左洞起讫桩号:ZK4+304 K5+937;右洞起讫桩号：K4+319- K5+955 详细情况见下表2、东沟隧道地属伏牛山系，海拔高程320-450m,山势陡峭，河沟纵横，进口交通条件较差，出口交通条件较好,小里程至大里程为2.2%上坡。
3、东沟隧道设计为双向四车道隧道，采用的主要技术标准如下：(1)道路等级：山岭区高速公路；(2)设计行车速度：100Km/h;(3)地震：隧址区内地震动峰值加速度为0.05g,地震基本烈度切度。
(4)隧道建筑限界：隧道净宽：0.75+0.75+2 X 3.75+1+1=11m隧道净高：5m4、该段隧道地质条件较复杂，受断层破碎带影响，隧道中可能出现涌水、突泥、塌方、滑坡等危险。
隧道围岩等级主要为级，初期支护为网喷混凝土、锚杆、型钢钢架组成，W、V级围岩地段型钢钢架、墙、仰拱全环安设，每0.6〜1m 一榀。
二次衬砌采用C30防水混凝土，防水等级为P8。
二、仰拱栈桥设计方案东沟隧道洞口、浅埋段及V级围岩段采用环形开挖预留核心土法施工，W级围岩采用上下台阶法施工，川级围岩采用全断面开挖施工。
出渣采用无轨运输，仰拱超前衬砌，二衬施工采用一次全幅灌注方式，一次灌注长度12 m,距开挖掌子面40〜100 m。
为解决仰拱施工与开挖运输作业面的干扰，采用仰拱栈桥来保证仰拱施工时运输道路的通畅。
1、仰拱栈桥设计（1）行走车辆的情况在衬砌前，通过仰拱栈桥的主要施工机械、车辆为ZL50装载机、红岩金刚自卸汽车、砼运输车，小松PC240挖掘机等，其自重、宽度等基本参数见表1。
表1主要施工机械车辆状况（2）荷载的确定根据表1，以红岩金刚自卸汽车重载时作为仰拱栈桥的验算荷载，其前桥重量12t ，后桥重量为28 t。
东沟隧道18米仰拱栈桥设计方案
郑州至西峡高速公路尧山至栾川段YLTJ-1标东沟隧道仰拱栈桥设计方案与计算书编制：审核：东沟隧道仰拱栈桥设计方案与验算书一、工程概况1、东沟隧道在位于柳树沟村东沟组附近，为左右分离式隧道。
左洞起讫桩号：ZK4+306～K5+937；右洞起讫桩号：K4+319～K5+955。
详细情况见下表东沟隧道洞口、浅埋段及Ⅴ级围岩段采用环形开挖预留核心土法施工，Ⅳ级围岩采用上下台阶法施工，Ⅲ级围岩采用全断面开挖施工。
出渣采用无轨运输，仰拱超前衬砌，二衬施工采用一次全幅灌注方式，一次灌注长度12m，距开挖掌子面40～100m。
为解决仰拱施工与开挖运输作业面的干扰，采用仰拱栈桥来保证仰拱施工时运输道路的通畅。
1、仰拱栈桥设计（1）行走车辆的情况在衬砌前，通过仰拱栈桥的主要施工机械、车辆为ZL50装载机、红岩金刚自卸汽车、砼运输车，小松PC240挖掘机等，其自重、宽度等基本参数见表1。
表1主要施工机械车辆状况，用在单片梁上，梁的长度为9m。
其受力简图为：2、受力验算（1）单片梁的最大弯矩单片梁由5根I40a工字钢拼成,由5根工字钢共同承受汽车荷载,则：P1=6000x9.8=58.8KNP2=7000x9.8=68.6KN查《公路桥涵计算手册》I40a工字钢,其每延米重量为67.6kg/m,即q=0.662KN/m，由工字钢自重产生的弯距示意图为：由汽车荷载产生的弯矩包络图为：可以看出由由工字钢自重产生的最大弯矩为：M 重=ql 2/8=0.662×142/8=16.22KN.m汽车荷载产生的跨中最大弯矩为：M 汽=538.51KN.m单片梁跨中最大弯矩为:（（（3）工字钢的剪应力验算查《公路桥涵计算手册》可知I 40a 工字钢Ix=21714cm 4Sx=631.2cm 3Ix/Sx=34.4cmd=10.5mm故根据栈桥纵梁最大剪应力，并据此校核剪应力强度[]MPa MPa d S Q x x 5127.015.10217142.631528.38max max =<=⨯⨯=⨯I ⨯=ττ满足要求。
隧道简易仰拱栈桥设计
隧道简易仰拱栈桥设计在交通建设领域中，隧道被广泛应用于山区、城市地下和水上交通等领域，为车辆和行人提供便捷的通行条件。
然而，由于土地有限和地质条件的限制，一些隧道存在通行瓶颈或者其他工程难题。
为了解决这些问题，设计师们提出了一种新颖的设计方案——隧道简易仰拱栈桥。
隧道简易仰拱栈桥是一种创新的结构设计，通过结合了仰拱和栈桥的特点，既能充分利用有限的空间，又能满足隧道交通的需求。
该设计将桥梁和隧道的功能有机地结合在一起，不仅能够均衡车辆和行人的通行，还能提供美观的视觉效果。
首先，隧道简易仰拱栈桥的设计能够解决隧道通行的瓶颈问题。
由于仰拱的作用，桥面可以高架起来，从而增加了通行的通道宽度和高度。
在某些狭窄的隧道中，传统的桥梁结构可能难以实现，而隧道简易仰拱栈桥则能够充分利用有限的空间，提供更宽敞、安全的通行条件。
其次，隧道简易仰拱栈桥设计能够提供良好的视觉效果。
一些城市地下隧道可能会给人一种压抑感，获得不良的视觉体验。
而隧道简易仰拱栈桥设计能够通过其独特的结构和引人注目的形状，为行人和驾驶员提供美观的通行环境。
同时，在夜间或者特殊节日时，灯光装饰和景观设计还可以给人们带来视觉上的享受。
另外，隧道简易仰拱栈桥设计还有助于改善城市交通拥堵问题。
由于其高架的特点，隧道简易仰拱栈桥可以通过连接隧道和高架桥梁的方式，实现不同道路间的快速换乘，缓解城市交通拥堵。
这种设计方案可以更好地满足城市道路规划的需要，提高交通效率，减少交通事故的发生。
为了确保隧道简易仰拱栈桥的安全性，设计师们需要充分考虑结构的稳定性和材料的选择。
使用高强度的材料和耐久性的结构设计，能够有效地提高隧道简易仰拱栈桥的承载能力和抗震性能。
此外，设计师们还需要进行全面的可行性研究和模拟实验，以确保该设计方案的可行性和安全性。
综上所述，隧道简易仰拱栈桥设计是一种创新的结构设计方案，能够充分利用有限的空间，解决城市道路交通难题，提供良好的视觉效果，并改善交通拥堵问题。
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****栈桥检算
一、工程概述
***道全长418m，隧道进口DK***+287～DK***+456.02位于半径R=7000m的右偏曲线上，DK***+456.02～DK***+705位于直线上。
设计隧道设置纵坡为3.6‰的单面下坡。
本隧道为客运专线双线隧道，旅客列车设计行车速度350km/h，隧道内轨顶面以上有效净空面积为100m2。
为保证仰拱施工连续进行并且隧道开挖出渣和洞内材料运输不受仰拱开挖的影响，故在仰拱开挖槽上搭设仰拱栈桥。
隔跨跳跃施工，待已浇筑的仰拱混凝土强度满足通车强度要求后，即强度达到设计强度的100%，方可移走栈桥，到下一隧底开挖槽上，依次循环使用。
二、仰拱栈桥的选型
按照我公司以往施工经验和现场施工实际情况，并按照尽早开挖尽快封闭成环的原则，一般仰拱施工段落为12米。
根据现场工字钢的供应情况，并保证栈桥结构的强度刚度满足整个隧道施工循环内相关车辆通行的要求。
拟选择采用2根22a工字钢上下翼缘焊接为一组，栈桥每边采用四组并排，顶部用Φ14螺纹钢筋连成整体，纵向间距5cm，以提高栈桥结构的平面内、外强度和刚度。
纵向两端做成1m长坡道方便车辆通行，两幅栈桥横向间距根据车轮轮距布置，保证车轮压在栈桥中部。
钢材长度为18米。
净跨度按14m进行计算，
三、仰拱栈桥结构计算
栈桥结构纵梁采用Ⅰ22型工字钢上下各四根并排布置，上层工字钢在中点处起拱22cm，两层工字钢间采用Ⅰ22型工字钢进行满焊连接，横向顶部用Φ14螺纹钢筋连接，间距5cm，保证在车轮荷载作用下纵梁能够共同受力，并且能够提高栈桥桥面的横向刚度。
设计荷载按出渣车46t重车，前后轮轮距为4m，前轴分配总荷载的1/3，后轴为2/3，左右侧轮各承担1/2轴重，工字钢为整体共同承担重车荷载，工字钢自重、按
1.15系数设计，动载及安全系数设计为1.1。
（一）总体信息
1、不自动计算梁自重
2、材性：Q235
弹性模量 E = 206000 MPa
剪变模量 G = 79000 MPa
质量密度ρ = 7850 kg/m3
线膨胀系数α = 12x10-6 / °c
泊松比ν = 0.30
屈服强度 f
= 235 MPa
y
抗拉、压、弯强度设计值 f = 215 MPa
抗剪强度设计值 f
= 125 MPa
v
3、截面参数：双层工字钢2
截面上下不对称
截面面积 A = 8305 mm2
自重 W = 0.639 kN/m
面积矩 S = 913530 mm3
抗弯惯性矩 I = 469020000 mm4
抗弯模量 W = 1421300(上边缘) / 1421300(下边缘) mm3塑性发展系数γ = 1.05(上边缘) / 1.05(下边缘) （二）荷载信息
1、活荷载
(1)、均布荷载，0.65kN/m，荷载分布：满布
(2)、集中力，19.20kN，荷载位置：距左端9.00m
(3)、集中力，38.40kN，荷载位置：距左端5.00m
（三）组合信息
1、内力组合、工况
(1)、活载工况
2、挠度组合、工况
(1)、活载工况
（四）内力、挠度计算
1、弯矩图（kN.m）
(1)、活载工况
2、剪力图（kN）
(1)、活载工况
3、挠度
(1)、活载工况
4、支座反力（kN）
(1)、活载工况
图中数值自上而下分别表示：最大剪应力与设计强度比值
最大正应力与设计强度比值
最大稳定应力与设计比值
若有局稳字样，表示局部稳定不满足
(1)、内力范围、最大挠度
(a)、内力范围：弯矩设计值 -172.34～0.00 kN.m
剪力设计值 -30.61～36.09 kN
(b)、最大挠度：最大挠度33.67mm，最大挠跨比1/416
（挠度允许值见《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)附录A.1）
(2)、强度应力
最大剪应力τ = V
max * S / I / t
w
= 36.09 * 913530 / 469020000 / 6.0 * 1000
= 11.7 MPa ≤ f
v
= 125 MPa 满足!
上边缘最大正应力σ
上 = M
max
/ γ
上
/ W
上
= 172.34 / 1.05 / 1421300 * 1e6 = 115.5 MPa ≤ f = 215 MPa 满足!
下边缘最大正应力σ
下 = M
max
/ γ
下
/ W
下
= 172.34 / 1.05 / 1421300 * 1e6 = 115.5 MPa ≤ f = 215 MPa 满足!
(3)、稳定应力
整体稳定系数φ
b
= 0.80
最大压应力σ = M
max / φ
b
/ W
= 172.34 / 0.80 / 1421300 * 1e6 = 151.6 MPa ≤ f = 215 MPa 满足!
(4)、验算结论：满足!。