・第３７卷第ｌ２期 １９２・ ２ ０ １ １年４月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｖｏ１．３７ Ｎｏ．１２ Ａｐｒ． ２０１１ 文章编号：１００９－６８２５（２０１ １）１２－０１９２—０２ ３２１装配式钢桥在西南高速铁路建设中的应用 赵摘海 要：结合贵广铁路建设中水桥河大桥施工便桥的工程实例，本着少占土地和不影响河道的前提下推荐了一孔“３２１” 装配式钢桥的大型临时方案，着重介绍了设计和计算的过程，验证了该方案的合理性。 关键词：３２１装配式钢桥，荷载，强度，验算，构件 中图分类号：Ｕ４４８ 文献标识码：Ａ １ 概述 “３２１”钢桥目前在我国是公路战备桥梁市场最广泛的主导产 钢桥设计图生产，适用于汽车一１０级、汽车一１５级、汽车—２０级、 ３．２．１ 系数取值计算 横向分配系数和冲击系数查表取ｋ：Ｏ．６１９和１＋ ＝１．３８４。 品，该产品按交通部ＪＴ／ＱＳ００ １２—６５公路桥涵设计图装配式公路 ３．２．２桥梁端部剪力计算 Ｑ一＝Ｑ静十Ｑｊ香Ｉ｝（１＋ ）， ＝履带—５０级、挂车—唱Ｏ级５种载荷。可在９ ｍ～６３ ｍ范围内组合 成多种跨径简支梁桥，可构造连续梁桥。“３２１”钢桥为半穿下承 式米字形桁架桥。主桁由每节３ ｍ长的桁架用销子连接而成。 两根互相交叉的抗风拉杆。横梁连于桁架竖杆旁，并用横梁夹具 连牢，抗风拉杆连于桁架下弦杆上。优点：结构简单、构件轻巧、 寺＿ｇｌ＝１０７・１ ｋＮ， Ｑ ＝３９１．１ ｋＮ＜［Ｑ］＝４９０．５ ｋＮ，安全。 Ｍ～＝Ｍ静＋Ｍ （Ｉ＋／ｚ ， 桥两边主桁间用横梁和抗风拉杆连接，每节桁架设置两根横梁， ３．２．３主梁最大弯矩计算 拆装方便、适应性强、用途广泛，使用简单的工具和人力就能迅速 建成。我国交通战备部门从２０世纪６０年代设计定型了与贝雷钢 Ｍ脊：寺 ＝９０３．９６ ｋＮ・ｍｏ 考虑一辆３００ ｋＮ混凝土车（按汽车—２Ｏ级重车）布置在跨中 时活载最大： Ｍ ＝１ ９０５ ｋＮ・ｍ， 桥相当的装配式公路钢桥（即３２１装配式公路钢桥）作为交通战 备器材大量储存。随着现在铁路大开发，西南各省也获得了跨越 式发展的时机，本论文就是在贵广高速铁路建设中有关大型临时 设施施工中运用３２１装配式公路钢桥的实例。 ＝ ＋ 安全。 （１＋／ｚ）＝２ ５３５．９ ｋＮ・ｍ＜［圳＝３ ３７５ ｋＮ・ｍ， ２工程背景 贵阳一广州铁路是西南地区通往华南沿海地区快速、便捷和 大能力铁路通道，跨黔、桂、粤三省区，由贵阳枢纽新建的贵阳北 站引出，经都匀、榕江、从江进入广西壮族自治区，经桂林、贺州进 ３．２．４桁架挠度计算 Ｉ）弹性挠度。 根据卡秋林公式计算： ，＝ ［ ＋（ｔｇ￣ｂ ＋ｃｔｇ４，，，・争】・（ ．６ －ｏ．ｓｓ５ ） ： ９．４ ｃｍ。 入广东省，再经怀集、肇庆、三水、佛山，接入广州枢纽在建新广州 车站，正线长度８５７．４０ ｋｍ。 贵广铁路一标段水桥河大桥桥址位于贵州省黔南州龙里县， ２）非弹性挠度。 横跨水桥河，水面宽度约３０ ｍ，水深３ ｍ一５ ｍ，河床多为粘土。设 计桥长３６ ｍ，施工时可按实际情况调整。拟定方案立面图见图１。 的拱度。 ｆｏ＝ｄ塞ｓｉｎ ・ ＝２ ｍｍ。 所以水桥河３２１型钢便桥总挠度为９．６ ｃｍ，施工时预留１５ ｃｍ ３．３纵梁强度验算 ３．３．１ 纵梁受力计算 纵梁受力图见图２。 ｌｐ＝８６ ｋＮ Ｉｐ＝１８４ ｋＮ 图１拟定方案立面图 ３便桥结构及设计荷载 —＿二＝ ———— ———■ ■—— ３．１主要活载参数 通过的车辆最重为混凝土运输车，自重１００ ｋＮ，最大装载混凝 图２纵梁受力图 假定重轴作用在纵梁的跨中，计算跨度为１．２ ＩＴＩ，则跨中最大 土量为７ ｒｎ３，混凝土比重按２３ ｋＮ／ｍ３计，则最大负载为２７０ ｋＮ，该 弯矩为： 类车有２个轴，轴距为３．３ ｍ，后侧轮子为４个轮胎，后轴负载按 ＝０．２０３ｐｆ＝６３．５ ｋＮ・ｍ。 一比例计算为１８４ ｋＮ，轮压力为４６ ｋＮ。 ３．２主梁桁架应力验算 收稿日期：２０１１—０１．０７ 在桥梁横断面内，布置四组共１２根纵梁，其间距为３４．９ １３１１１。 参照桥梁规范，当单行道桥车轮在木桥面板的分布，桥面板 作者简介：赵海（１９８２－），男，助理工程师，中铁二院工程集团有限责任公司贵阳分院桥梁室，贵州贵阳５５０００１ 第。 卷２ ０１１辈 赵海：３２１装配式钢桥在西南高速铁路建设中的应用 ・１９３・ 约为１０ ｃｍ时，其分布量约为１．２２ ｍ，则作用在每一根纵梁上的 埋置深度：ｄ＝１．５ ｍ，面积为１２ ｍ 及基础平均重度：ＡＴ＝ 力为： ２０ ｋＮ／ｍ，则［Ｎ］＝（厂一ＡＴｄ）Ａ＝（１１０—２０）Ｘ １．５ Ｘ １２＝１ ６２０ ｋＮ＞ ｐ：９２ ０００× ：２６ ３１８ Ｎ。 Ⅳｍ ，安全。 所以采取５ ｘ４×１．５的扩大基础结构形式可以满足通载要求。 因在重车通过便桥时限速１０ ｋｍ／ｈ，查表按汽车一２０级荷 载，则冲击系数１ 取１．３８４，偏载系数叼取０．５７。 则汽车产生的最大弯矩为： ＝４主要材料 ３２１装配式钢桥加强型双排单层式（Ｄ．Ｓ．Ｒ）（跨度为３６ ｍ） 主要材料数量见表１。 表１主要材料数量表 名称 材质 数量 备注 ÷．ｐｆ（１＋ ）＝１０９ ２７３．４５ Ｎ・ａｍ。 ３２１精鬟 ，砖 桁架螺栓／个 加强弦杆／根 弦杆螺辁／个 桁架销子／个 横粱／根 车辆产生在纵梁端部的最大剪力： Ｑ ＝ｒ／ｐ（１＋／ｚ）＝７２ ５７６．９ Ｎ。 静载产生的弯矩剪力较小，忽略不计。 ３．３．２纵梁的截面应力 Ｍ弯＝ ＝ ＝１６锰钢 国标 １６锰钢 １６锰钢 ３０铬锰钛 １６锰钢 国标 ９６ ｌ１１ ８０ １７５ ２９５ ２５ １１５ 纵梁为Ｉ １０，其截面系数Ｗｚ＝３９．７ ａｍ 。 ２７５．２№＞ ＝２１０×１．３＝２７３胁 横梁夹具／个 炙搏秉，砖 撑架螺栓／个 标准桥面板／块 国标 国标 国标 ９６ ３９９ ４８ （超０．８％，可行）。 ｒ＝ ＝ －ｌ８８ ＭＰａ＜ ＿１６…．３－２０８ ＭＰａ 中央桥面板／块 Ｕ形桥面板螺栓／个 斜撑／根 国标 国标 国标 １２ ｌ３２ ２６ （安全）。 因此为了保障便桥安全，需在每节桁架（每节长３ ｍ）设４根 横梁，使得纵梁最大跨度为１３０ ｃｍ。 斜撑螺拴／个 阳头端柱／根 阴头端柱／根 瞧，耷 支座掘／块 抗风拉杆／根 路缘／根 国标 １６锰钢 １６锰钢 １６锰钢 １６锰钢 国标 １６锰钢 ６７ ４ ４ ８ ４ ２４ ２４ ３．４横梁强度验算 ３．４．１ 横梁受力计算 计算跨度为１．２９ ｍ，混凝土运输车半边车轮布置在横梁的跨 中情况为最不利，不考虑纵梁的分布作用。 路缘螺栓／个 国标 １５９ 注：总重：５９．１３１ ｔ：合计：４６．８９万元 Ｍ…＝÷＿ｐ２（１＋／ｘ）＝４１．１ ｋＮ・ｍ。 混凝土运输车半边车轮布置在靠近支点时剪力最大。 Ｑ ＝ （１＋／ｘ）＝７２．６ ｋＮ。 ３．４．２横梁的截面应力 横梁为Ｉ ２７，其截面系数 ＝３２５ ａｍ 。 ５结语 ３２１装配式钢桥不仅能提高安全施工系数，还大大节约了铁 路建设中大型临时设施的设备费用，可在西南高速铁路建设中大 为推广。 参考文献： ［１］ 黄绍金，刘陌生．装配式公路钢桥多功能使用手册［Ｍ］．北 京：人民交通出版社，２００２． 弯＝ ：２３５ ＭＰａ＜［ ］＝２７３ ＭＰａ（安全）。 ｆ＝ ＝３８ ＭＰａ＜［ ｒ］＝２０８ ＭＰａ（安全）。 ［２］喻忠权．装配式公路钢桥使用手册［ｚ］．交通部交通备战办 公室，１９９７． ３．５桥面木板验算 ３．６扩大基础承载力计算 ３．６．１ 最大承载力 ［３］ 中华人民共和国建设部，建筑地基基础设计规范［Ｓ］． 通过的车辆后轮负载１８４ ｋＮ，为４个车轮，轮压力为４６ ｋＮ， 中华人民共和国冶金工业部．钢结构设计规范［Ｍ］．北京： 小于木桥面板６０ ｋＮ的承载能力，本桥可用木桥面板，但必须保证 ［４］中国建筑工业出版社，２００２． 材料质量。 ［５］ 刘良谋，徐关尧．２１ ｍ ３２１装配式公路钢桥整体稳定性研究 ［Ｊ］．国防交通工程与技术，２００５（３）：５３—５５． ［６］ 刘旭伟．贝雷梁便桥的检算及安全使用方法［Ｊ］．贵州大学 学报，２００７（５）：９３－９５． Ⅳ一＝２７０×１．３８４＋３６ Ｘ５．９５＝５８７．９ ｋＮ。 ３．６．２ 扩大基础承载力验算 根据现场地质查表得地基承载力 ＝１ １０ ｋＰａ。 ［７］ 李江，克里木．装配式公路钢桥在新疆水利水电工程中的 应用讨论［Ｒ］．新疆水利水电勘察设计研究院，２００３． Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ３２ １ ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ｓｔｅｅｌ ｂｒｉｄｇｅ ｉｎ ｔｈｅ ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ ｒａｉｌｗａｙ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ＺＨＡｏ Ｈａｉ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｍｊｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｈｕｉｑｉａｏ ｆｉｖｅｒ ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｂｒｉｄｇｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｇｕｉ—Ｇｕａｎｇ ｒａｉｌｗａｙ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ， ｇｕｉｄｅｄ ｂｙ ｃｏｕｌｄ ａｃｃｏｕｎｔ ｆｏｒ ｌｅｓｓ ｌａｎｄ ａｎｄ ｄｏｅｓ ｎｏｔ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｒｉｖｅｒｗａｙ．ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ ａ ｌａｒｇｅ ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｈｏｌｅ“３２１”ｆａｂｒｉ— ｃａｔｅｄ ｓｔｅｅｌ ｂｒｉｄｇｅ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ，ａｎｄ ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｔｈｅ ｒａｔｉｏｎａｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｉｓ ｓｃｈｅｍｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：３２１ ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ｓｔｅｅｌ ｂｒｉｄｇｅ，ｌｏａｄ，ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ，ｃｈｅｃｋｉｎｇ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ｍｅｍｂｅｒ
