1、成都地铁三号线一号桥站围护结构临时立柱及连系梁的设计摘 要 成都地铁三号线一号桥站附属 A 出入口及一号风道采用半盖挖法施工，本文通过 A 出入口及一号风道中围护结构采用钢结构临时立柱，说明设计过程中如何确定临时立柱的截面和材料，以及如何正确设计临时立柱基础设计。 通过系统计算，说明设计过程。 关键词临时立柱 临时立柱基础 连系梁截面 中图分类号：TU921 文献标识码：A 文章编号： 1 引言 一号桥站是成都地铁 3 号线一期工程中的一个中间站，无换乘，为地下二层双柱三跨 12m 岛式车站，本站两侧区间为盾构区间，盾构机从北向南过站。车站位于红星路-府青路与建设北路-星辉东路交叉口，主体沿红
2、星路-府青路布置，附属分布在红星路-府青路两侧，A 出入口及 1号风道部分处于机动车路面下的围护结构采用盖挖法施工。 A 出入口及 1 号风道长 63.6m，宽 26.8m,第一道支撑采用钢筋混凝土支撑，混凝土支撑截面采用 600mm800mm，第二道支撑采用钢支撑,钢支撑采用 609，t=14mm。沿长度方向设置一排临时立柱。临时立柱上第一道连系梁采用截面为 600mm800mm 的钢筋混凝土连系梁，第二道连系梁采用双拼 40C 槽钢。围护结构平面布置图如下图所示： 2 临时立柱和连系梁设计 2.1 临时立柱截面设计 临时立柱根据建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-2012）按轴心受压构件
3、计算，其轴向力设计值： （Nzl水平支撑及柱自重产生的轴力设计值；Ni第 i 层支撑轴力设计值；n支撑层数） 临时立柱采用格构柱截面采用 4 根等边角钢 L125X125X14,四块缀板300X300X10 间距是 600mm， (临时立柱高 7.4m)，一边高度方向约为 9 块缀板，查型钢表角钢的线密度:26.2kg/m.缀板的线密度=0.3*0.1*7.85*1000=233.5kg/m. 因此格构柱自重： 联系横梁采用槽 40C,重： 混凝土撑作用在立柱上自重： 钢支撑作用在立柱上自重：（支撑共 1 道）直径 609mm 壁厚 14mm 其线密度为：205.429kg/m， 故： 根据里
4、正深基坑的计算结果：第一道混凝土支撑的最大轴力标准值N=328.73kN，第二道钢支撑的最大轴力标准值 N=512.02 kN, 军便梁上传递的荷载： 总共作用在立柱上的荷载值： 立柱长度：L=7.4m 立柱两端铰接，钢支撑长度系数：； 立柱计算长度： 根据钢结构设计规范(GB50017-2003)的规定： 根据钢结构设计规范(GB50017-2003)5.1.3 条查型钢表L125X125x14 如下图所示的截面特性： ， , 根据材料力学知识计算该组合截面的惯性矩：(格构柱截面 400x400) 根据钢结构设计规范(GB50017-2003)分肢对最小刚度轴的长细比，其计算长度取为：焊接时
5、为相邻两缀板的净距离 l=600mm。 则换算长细比：（根据钢结构设计规范(GB50017-2003)5.1.3-3式） 根据钢结构设计规范(GB50017-2003)表 5.1.2 对于格构柱的截面分类对 X,Y 轴均为 b 类。 采用 Q235B 级钢，查钢结构设计规范(GB50017-2003)附表 C-2 轴心受压构件的稳定性系数： 根据钢结构设计规范(GB50017-2003)5.1.2 式）计算稳定性： (稳定性满足要求) 根据钢结构设计规范(GB50017-2003)5.1.1 式）计算强度： （强度满足要求） 结论：临时立柱采用直径截面为 400x400mm，四角采用 L125
6、x125x10的角钢，缀板采用 300x300X16,缀板净距 600mm 的格构柱满足要求。 2.2 临时立柱基础设计 根据建筑桩基规范(JGJ94-2008)（5.3.6 式）单桩承载力标准值：（立柱桩径为 1200mm，根据建筑桩基规范(JGJ94-2008)属于大直径桩） 根据建筑桩基规范(JGJ94-2008)表 5.3.6-2（碎石类土层） ，大直径桩侧阻，端阻尺寸效应系数分别为： 桩周长： 根据成都地铁 3 号线详细勘察阶段一号桥站岩土工程勘察设计参数建议值表：桩的极限侧阻力和端阻力的标准值分别为：，立柱轴向力设计值为：1725.102kN。 =3.14x0.87358x120x
7、3.5+0.87358x2500x1.1304 =1152.08+2468.74=3620.82kN 承载力特征值： R=Quk/2=1810.41725.102 故承载力满足要求。 2.3 连系梁的设计 第一道临时联系横梁采用两道槽 40C 钢。 联系梁跨度取 L=5.0m 联系梁自重: 联系梁上作用混凝土撑（截面 600X800）传来集中力（取联系梁段第二道钢支撑 480.5kN）： （取支撑自重+轴力的 10%作用在连梁上） 假定钢支撑集中力作用在跨中(按最不利位置考虑)，则 支座处最大弯矩： 两道槽 40c 钢抗弯截面系数： 第二道临时联系横梁采用两道槽 40C 钢。 联系梁跨度取 L
8、=5.0m 联系梁自重: 联系梁上作用钢支撑（直径 609，壁厚 14mm,传来的集中力（取联系梁段第二道钢支撑轴力标准值 501.12kN）： （取支撑自重+轴力的 10%作用在连梁上） 假定钢支撑集中力作用在跨中(按最不利位置考虑)，则 支座处最大弯矩： 双槽 40c 钢抗弯截面系数： 满足要求。 参考文献 l 钢结构设计规范 （GB50017-2003） 2 建筑桩基规范(JGJ94-2008) 3 钢结构设计手册.北京.中国建筑工业出版社.2003 4 李和华等编. 钢结构连接节点设计手册. 北京.中国建筑工业出版社.1992 5 赵鸿铁. 钢与混凝土组合结构.北京.科学出版社,2001
