李梅珍LI Mei-zhen

（中鐵二十五局集團第四工程有限公司，柳州 545000）

0 引言

目前在東部沿海地區(qū)鐵路橋梁施工中，由于市域鐵路多位于市區(qū)且線路半徑較小，因此多數(shù)簡支梁采用支架現(xiàn)澆法進行施工。由于東部沿海地區(qū)多為軟弱地質，因此支架基礎的承載力至關重要，若采用滿堂式支架，梁體下方地基處理面積較大，深度也較深，且處理后的地基基礎承載力無法完全控制，使得支架的沉降也無法控制在合理范圍內，從而對梁體的施工質量和安全性造成較大影響。臺州市域鐵路項目部通過對現(xiàn)場的地質和地形條件仔細調查后，決定對其簡支梁采用中支墩型鋼管貝雷梁支架形式進行施工，由于該類型支架鋼管立柱坐落在已完工的樁基和承臺上，使得支架受力明確可控，支架沉降變形較小，不僅大大提高了梁體施工的安全性和支架穩(wěn)定性，同時也提高了現(xiàn)澆簡支梁的施工質量。通過現(xiàn)場實際使用，該類型支架在軟弱地區(qū)大跨度簡支梁施工中取得了很好的效果。

1 工程概況

臺州市域鐵路項目商海北街特大橋位于臺州市路橋區(qū)和椒江區(qū)，該橋為商海北街站至騰達路站區(qū)間高架橋，全長2976m，該橋共計96片簡支梁，包含25m、30m、35m、40m四種跨度，其中25m、30m、35m跨度簡支梁采用鋼管立柱+雙層貝雷架支架結構，40m簡支梁采用鋼管立柱+單層貝雷梁+中支墩支架結構。

40m簡支梁其構造為單室單箱梁體，梁端設厚度1.3m橫隔板，隔板設有孔洞，供檢查人員通過。橋面板寬10.6m，線間距4.0m時橋面寬度為10.6m。梁長為39.9m，計算跨度為38.6m，端部兩個支座距離為340cm，梁中位置梁高為245cm，梁端位置梁高為265cm。梁體除端頭后澆段外，均為C50混凝土，單片簡支梁混凝土方量464m3，鋼筋用量176.4t，鋼絞線21.33t，整孔梁重約1427t。

2 梁體支架結構設計

箱梁采用支架現(xiàn)澆。梁體支架為鋼管立柱+中支墩+貝雷梁的形式，如圖1所示。鋼管立柱均采用Φ630*10mm鋼管，其中支架兩端立柱設立在主體結構承臺上，承臺上的預埋螺栓與鋼管立柱相連，每個承臺上均設置4根鋼管立柱，單排布置。鋼管立柱與橋墩采用抱箍進行連接，抱箍采用型鋼制作，鋼管立柱橫向之間需采用2[14b聯(lián)結系相連，確保立柱橫向穩(wěn)定性?？缰辛⒅С性讦?.0m鉆孔樁基礎上，共設2列，每列2根，正方形布置，各立柱之間也采用2[14b聯(lián)結系相連。

圖1連續(xù)剛構支架結構示意圖

每根鋼管立柱頂部均設置卸落砂箱，砂箱承載力≥2000kN。立柱頂部設置橫向分配梁，分配梁采用雙拼56a工字鋼制作而成。根據(jù)橋墩寬度的不同，貝雷梁跨度布置為（16.41+3+16.41）m，橫向布置15榀。貝雷梁頂間隔0.5m鋪設工10分配梁，其上布置100mm×100mm方木及δ18mm竹膠板作為底模。其中箱梁底板下方木間距為0.3m，箱梁腹板下方木間距為0.25m。

3 梁體支架受力驗算

3.1 模型建立

圖3貝雷梁弦桿軸力分布圖（單位：kN）

圖4底分配梁組合應力圖（單位：MPa）

對整個支架建立Midas civil模型進行受力分析，其中貝雷梁以梁單元進行建模計算，貝雷梁之間連接插銷設置為鉸接，鋼管立柱邊界條件按照嵌固進行計算。計算模型如圖2。

圖2 40m簡支梁現(xiàn)澆支架計算模型

3.2 貝雷梁計算

通過建立的模型可得出，在梁體澆筑混凝土最不利時，貝雷梁下部弦桿最大軸應力為347kN＜560kN，如圖3所示，滿足要求。

3.3 分配梁計算

通過模型計算，在梁體澆筑混凝土最不利工況下貝雷梁底分配梁（2工56a，頂貼δ10鋼板）最大組合應力153MPa＜170MPa，滿足要求。（圖4）

3.4 鋼管立柱計算

通過圖5可看出，在梁體澆筑混凝土最不利工況下鋼管立柱最大組合應力100MPa＜170MPa，滿足要求。

3.5 鉆孔樁計算

3.5.1 樁基反力計算

根據(jù)模型計算結果，混凝土澆筑工況下跨中鉆孔樁最大單樁反力為1647kN，反力分布如圖6所示。

3.5.2 鋼管樁入土深度估算

以地質條件最不利的商海北街特大橋23#～24#跨為例進行計算?？缰辛⒅@孔樁入土約35m，相應土層參數(shù)如表1所示。表中摩阻及端承力值為根據(jù)土性狀態(tài)、既有經(jīng)驗、相關規(guī)范估計值。

圖6跨中立柱反力圖（單位：kN）

圖5鋼管立柱組合應力圖（單位：MPa）

表1地質特征表

鉆孔樁容許承載力：

滿足要求。

4 支架搭設主要施工工藝及注意事項

4.1 中支柱鉆孔灌注樁施工

鉆孔灌注樁施工時要嚴格按照樁基施工工序及要求進行，確保成樁質量和樁基承載力滿足要求，樁基施工14d后開始破除樁頭，采用低應變進行樁基完整性檢測。檢測合格后綁扎樁頂鋼筋，安裝地腳螺栓，經(jīng)復核無誤后澆筑樁頂混凝土。

4.2 鋼管立柱安裝

鋼管立柱之間的連接不得采用焊接，需在兩根立柱之間通過法蘭螺栓連接，法蘭盤與鋼管之間需設置加筋板進行補強，法蘭盤采用800mm×800mm，20mm厚鋼板整體加工，上面共設置8個?30mm螺栓孔，分節(jié)要在現(xiàn)場加工，吊車安裝，每節(jié)分段長度需考慮墩高及汽車吊的允許起吊能力進行確定，分節(jié)盡量要少。每組鋼管立柱之間必須按設計要求安裝橫向連接系，連接系與鋼管之間焊接點需加板補強焊接，焊腳尺寸≮6mm。每節(jié)鋼管頂部安放砂筒，高宜控制在40cm左右，以便拆模。

4.3 貝雷梁安裝

貝雷梁必須在地面平臺上拼裝，并在上下兩層之間逐個安裝抗剪銷栓，經(jīng)驗收合格后方可吊裝，吊裝到位后再用貝雷架支撐架將部分貝雷梁連接成整體，各排貝雷桁架采用支撐架連接成整體，除貝雷梁端頭部位交錯連接外，其他部位每隔3m貝雷梁間均用相應支撐架連接，然后再吊裝。

由技術人員和測量人員在底分配梁上做好貝雷梁位置標記并及時交底現(xiàn)場作業(yè)人員，標記需醒目且不易被破壞，貝雷片位置必須在位置標記處，貝雷梁就位后需安排人員進行檢查確認。

5 安全質量保證措施

①對進場的支架材料需嚴格檢查，杜絕不合格材料的進場和使用。

②支架施工過程中必須安排專人進行實時監(jiān)控，尤其是貝雷梁及鋼管立柱的吊裝必須確保周邊安全，任何人員均不得在吊裝范圍內。

③貝雷梁安裝聯(lián)結支撐架需及時安裝，支撐架與貝雷片的聯(lián)結螺栓必須全部上全擰緊，支撐架需間隔布置。

④施工人員上崗前必須組織統(tǒng)一培訓，培訓合格后方可進場，技術人員和安全人員需出具書面的作業(yè)指導書和安全交底，簽字后留檔保存。

6 結束語

通過采用中支墩型鋼管貝雷梁支架形式進行施工，使得梁體的施工質量和安全性均得到較大提高。由于該類型支架鋼管立柱坐落在已完工的樁基或承臺上，使得支架受力明確可控，支架沉降變形較小，大大提高了支架穩(wěn)定性。同時通過在支架中部設置中支墩，使得梁體中部的撓度得到有效控制，梁體的外觀質量得到有效保障。此方法為后續(xù)類似施工提供了借鑒和參考。