上跨铁路棚架计算书(2017).docx

上跨铁路棚架计算书（一）棚架布置1.棚架布置形式 在沪昆线 kXXXX+XXX-kXXX+XXX设置 82m长防护棚架，基础采用条形式 C25钢筋混凝土结构，尺寸为：120（宽）*120（高）*8200（长）cm 条形基础，预埋 800*800*20mm钢板,钢板底部焊接 2根 16的螺纹 U型钢筋,预埋钢板顶面与基础顶面平齐，基础埋入地下 0.6米，顶面与路肩齐平基础内侧边缘距离接触网立柱 4.4米，基础内侧边缘距离改建后沪昆左线最近为 4.042米立柱采用 φ426mm 螺旋管（壁厚 6mm） ，支柱纵向间距 9m，横向间距 23m，两侧各设置 10根支柱底部焊接在预埋钢板上，并用 4块三角钢板定位焊接支柱顶端开 10cm深的槽口，将纵向 I56a工字钢卡放在螺旋管内，工字钢与钢管所有接触面焊接在螺旋管立柱之间设［14b 槽钢剪刀撑连接保证纵向刚度 防护棚架棚顶部横梁采用 I56a工字钢、间距 1.5m均匀焊接在纵梁上，共48根横向分配梁下方安装 8mm厚绝缘板，横向分配梁上铺设 1.5mm钢板，钢板横向铺设，横向设置 2%的排水坡,钢板上满 8mm厚铺绝缘板，绝缘板上满铺1mm厚度的防水板，防水板上铺 1.6mm石棉。

横向工字钢下、及棚架内外两侧满挂 3240绝缘板，形成整体绝缘体绝缘板材质为环氧树脂和玻璃纤维，厚度为 8mm棚架采用与沪昆铁路正交方式搭设，棚架顶距既有沪昆铁路轨顶面净高为 7.2m，距离既有接触网承力索最小间距为 0.9m,棚架距接触网外侧最近距离为 3.2m，满足安全行车要求跨沪昆铁路棚架立杆布置图(二）棚架结构材料参数1、Ｉ56a 工字钢Ｉ56a 工字钢参数：W=12342cm3 ，Ix=65576cm4，密度： 106.27kg/m，截面面积：135.38cm22、螺旋管外直径 426mm,壁厚 6mm,单位重量：62.25kg/m3、钢材 Q235：轴应力 MPa140弯应力 w5剪应力 8弹性模量 PaE5106.24、钢板 1.5mm厚，理论重量：11.78Kg/m2；1mm 防水板理论重量：0.95Kg/m2；1.6mm 石棉理论重量：1.85Kg/m2 ；绝缘板理论重量：1.95Kg/m2本现浇梁施工区段内电气化立柱电压为 21.5KV,根据下表(《电绝缘橡胶板》HG 2949-1999）选用 8毫米厚绝缘板立柱间距9 米立柱间距9 米I56a横梁（三）荷载取值⑴高空坠物，按 37kg（6m 钢管重量）重物落高 10m，在棚面板上的制动时间为 0.1s考虑（说明：本设计荷载只考虑 37kg重物坠落，为安全起见挂篮侧模用钢丝绳做保险，以防止侧模坠落） ，⑵ 结构自重:横向工字钢间距为 1.5米，仅考虑棚顶结构自重：工字钢+钢板+防水板+石棉+绝缘板，取q0=(106.27*10/1.5+11.78*10+0.95*10*+1.85*10+1.95*10*2)/1000=0.8933KN/m2；(3)采用容许应力法进行结构检算，静荷载乘以 1.2倍系数，动荷载乘以 1.4倍系数。

四）工字钢验算1.横向工字钢横向工字钢间距为 1.5米，由下图所示单片工字钢受力图示，荷载取值：， ，按简支梁计算，工字钢mKNq/608.152.10KNFp36.74.1计算跨径 L=23m（最大跨度） a、强度计算最大弯距：mKNlqpM51.482360.143.78421max则最大弯应力：

b、刚度计算最大挠度： mmEIlplqf 5.24019.14835322 结论：Ｉ56a 工字钢刚度满足要求五） 螺纹钢管立柱检算钢管立柱（取轴应力 ）尺寸为 Φ426mm×6mm，高 8m，截面MPa140积为 A=7912.8mm2，回转半径为： ，mi 05.148262长细比 ,查轴心受压构件稳定系数表，得到稳定系07.185.42ih KNqpN74.135910825.622 数 荷载取值523.0强度验算：

所需地基承载力 P=（N+混凝土自重）/A=[135.74+（120cm×120cm×340cm×26kN/m3）]/A=263.036kN/（340cm×340cm）=22.76KPa⑶ 灰土地基所需承载力计算沙砾扩散角取较小（为计算安全，假设没有扩散） ，则立杆底座通过混凝土垫层扩散到沙砾层顶面的面积为 A=340cm×340cm=115600cm2考虑 1.2的抗力系数(根据铁路桥涵地基与基础设计规范 TB10002.5-2005取值)，则灰土地基承载力需不小于 27.312kPa灰土地基处理完成后采用轻型触探仪进行检测，满足承载力要求后才能铺碎石浇筑基础 （七）防护棚架施工流程 一） 基础施工由于防护棚架为基础及支柱为固定，挖除基础下松软土质，夯实整平后，人工浇注长 8200cm、宽 120cm、厚 120cm的 C25混凝土基座，并将加工好的预埋件固定在设计位置和标高处安装螺旋管时应根据现场情况反算配管长度及基础顶标高基础施工前，由我部负责联系路局相关站段、监理公司等共同到现场确认现场缆线分布情况，施工时，邀请工务段、电务段、供电段、通信段到现场监督进行挖探，确保不对各种缆线造成损坏。

二）立柱施工立柱按设计尺寸在加工厂加工成型，并在支柱顶端开 10cm深的槽口，用于安装纵向 I56a，运至工地吊装，利用牵引绳人工牵引配合 25T吊车起吊，专人指挥安装立柱安装时要保证其垂直度立柱施工前，应在确保所有防护人员及施工人员全部就位后，方可发布施工命令立柱安装前检查预埋件的位置、标高和平整度情况，检查钢管立柱的长度，根据检查情况及时调整，将钢管柱和预埋底座进行编号立柱焊接牢固后立即安装 2根临时限位缆风钢丝绳，严禁立柱未焊接牢固或限位钢丝绳未紧固就松开牵引拉绳及吊索，以防止立柱钢管倒入既有线上每根钢管立柱大致就位后由人工扶正，对准提前放样好的设计位置并对垂直度进行校正，及时对钢管立柱底部与预埋钢板进行围焊，并在预埋钢板与支柱间用三角钢板焊接按此方法依次进行各螺旋管安装钢管支墩间用［14b槽钢剪刀撑连接加固，以加强钢管立柱间的稳定性吊机严格遵照“十不吊”原则，吊车不得在靠近既有线侧直接“甩尾” ，特别注意保护既有线设施在立柱吊装过程中要有专人指挥作业，严禁非工作人员进入施工现场三）纵梁施工采用人工配合吊车安装，在纵梁两端用麻绳套牢，起吊过程中，两端对其牵引，始终保持纵梁与既有线路平行。

同时在纵梁两端设吊环、先将主梁慢慢吊起，起吊高度超过钢管立柱顶部时慢慢转向，待纵梁就位后将工字钢与钢管所有接触面焊接，并在横向开口将其用螺栓杆栓结铆固保证固结点刚度四）防护棚架顶部安装在横梁两端设双吊环，横梁吊装时设置牵引绳，待横梁吊装至纵梁上方时，控制牵引绳避免起重机作业时意外碰撞既有线电力设施设专人指挥，慢慢降落至纵梁上，将纵横梁快速焊接，工字钢按规范对接且特制锚具加固以加强对接强度，确保牢固在焊接横梁前，对既有轨面铺设一层石棉垫，防止焊渣掉入钢板吊装前，在钢板的四个角点处，设置吊环，吊装中设专人监控，吊装过程中钢板始终保存水平，待吊装至横梁上方时，人工进行调整，快速点焊固定，继续吊装第二块，与第一块相邻横向工字钢下安装绝缘板，安装完检查确保牢固为确保相邻钢板的焊接过程中焊渣掉至绝缘板上，在两钢板的缝隙下方处黏贴陶瓷胶垫五） 附属设施的施工利用［14b 将螺旋管加固连接成整体，在棚架四角设置接地极，接地极采用 45×45×3mm角钢，打入原地面以下 2.5m ，与螺旋管焊接安装完成后对综合接地进行电阻测试，确保接地电阻＜10Ω（安好后要进行电阻测试） ，合格后方可进入下道工序连续梁施工过程中要经常性的检查综合接地网工作情况，每天或雨后现场测试接地线电阻及电压，保证电阻及电压在安全允许范围内，一般接地电阻＜10Ω。

每次下雨后待电阻检测合格后方可进行施工作业六）防护棚架拆除防护棚架拆除是难点，受到现浇梁的结构限制在设备管理单位的配合下拆除在连续梁施工完毕后拆除防护棚架，按照先支后拆，后支先拆的原则有计划、有步骤的对防护棚架进行拆除按照从上至下的顺序拆除棚架，即先拆棚架顶部石棉垫、防水板、钢板等小型构件，再拆除棚架横梁，再拆除纵梁，最后拆立柱。