连续梁上跨客运专线支架体系方案设计浅析

连续梁上跨客运专线支架体系方案设计浅析

摘要：随着我国公路建设事业的飞速发展，公路桥梁作为公路工程的重要组成部分，其使用过程的平稳性和安全性是公路交通的关键。本文以津保铁路京石联络干线工程案例为背景，阐述了连续梁上跨客运专线支架体系的设计方案与施工技术，仅供同行借鉴。

关键词:支架体系；连续梁；设计；客运

1、引言

近年来，我国的桥梁建设水平逐步提高，桥梁的建设质量也得到了充分的保障。但是在长期的自然环境和荷载作用下，桥梁的结构和构件会产生一定的损坏现象。公路桥梁的检测工作是桥梁养护和维修的重要依据，也是保证桥梁正常使用的基本前提。近几年跨越既有线施工的连续梁越来越多，通常连续梁施工有两种方法：一是悬臂法施工，二是膺架法施工。悬臂浇筑施工不能全方位的防护既有铁路，且周期较长，而上跨的客运专线又要求在限期内开通的情况下，为了确保既有铁路施工安全且能保证工期要求，选择膺架法施工是不二之选，下面结合津保铁路上跨京石客运专线的（60+100+60）m 现浇连续梁施工进行阐述。

2、工程概况

新建天津至保定铁路京石联络线位于河北省保定市容城县境内，主跨（60+100+60）m 预应力砼现浇连续梁上跨轨道板铺设已经完工并正在进行铺轨作业的北京至石家庄客运专线铁路北张庄特大桥855#~858# 墩，该连续梁曲线半径为1550m，与既有京石客专夹角为166°47′00″；既有京石客专北张庄特大桥已完成轨道板铺设，正在进行长轨铺设作业，接触网支柱及导线均未开始施工。

3、支架体系方案设计

根据京石客专的施工实际情况，为了能够保证京石客专实体工程安全及铺轨施工机车安全通过的要求，该连续梁设计采用了膺架法支架体系。在进行连续梁施工的同时不影响京石客专的正常铺轨作业，同时膺架的支墩高度满足机车通行的行车限界要求。

3.1 主要结构形式

支架体系结构自下而上由钻孔桩、系梁、钢管立柱、分配梁、贝雷梁、碗扣支架等构成。中跨为跨京石客专的膺架形式，跨度15~24m。为方便落梁和适应梁底曲线调高的要求，上部拱盔采用碗扣脚手架，纵横向间距根据位置不同分别采用30cm、60cm 两种，横杆竖向步距为60cm，脚手架纵横向按3~4m 设剪刀撑截面，底座下设15*15cm 的方木，顶托上设两层方木，分别是横桥向15*15cm,纵桥向10*10cm。

梁体采用单层贝雷梁设置，在中跨的两端各10m 范围内贝雷梁中心间距按照22.5cm 设置贝雷梁，其余位置均按照45cm设置。贝雷梁之间设支撑架横向联结。

支墩采用钢管柱，根据位置不同设置φ1016*12mm、φ810*10mm 两种，中心间距250cm，中跨每个支墩上的钢管柱数量为3~16 根，支墩顶设置横向垫梁，采用Ⅰ56b 和Ⅰ45b 两种形式。为了确保钢管立柱的稳定，相邻钢立柱间用[16 槽钢连接。钢管柱顶端设20mm 厚钢盖板，作为垫梁的支承面；底端设20mm 厚钢板作为与系梁连接的连接盘，与地脚螺栓采用双螺母连接。连接盘与钢管柱的焊接采用坡口角焊缝焊接，并用20mm厚的钢板制作成三角形斜肋撑同时和钢管柱及连接盘焊接连接。支墩基础采用直径φ1.25m 的桩基。桩长根据受力要求确定，桩基顶设系梁，截面2×1.5m,长度根据需要设置。系梁内预埋φ22 地脚螺栓作为与钢管柱地点法兰盘连接的预埋件。

3.2 构件控制指标

4、支架体系施工

4.1 桩基及系梁施工

钻孔灌注桩及系梁采取常规施工方法。在系梁施工时注意准确预埋钢管柱连接地脚螺栓，确保钢管柱吊装安装时一次成功。

4.2 钢管柱及垫梁安装

施工现场设置钢管柱的焊接场地，对场地进行硬化及整平处理，按照设计的钢管柱型号在焊接场地进行钢管柱接长及钢盖板焊接。钢管接长需在焊接场地上将钢管支垫水平放置，以确保钢管焊接后的中心线一致。焊缝形式为完全焊透的坡口对接焊缝，采用手工电弧焊焊接，沿钢管柱接长焊接位置周长均匀设置不少于4 道的宽8cm，长30~40cm 的顺钢管长度方向的衬焊钢板，作为两管节的加强焊接。所有钢管柱的焊接要求采用E43XX 型焊条，并且焊缝等级不低于三级。

在钢管柱钢盖板上设置两根工钢垫梁，两根工钢采用φ20 圆钢“U”型卡子连接固定，同时工钢与钢盖板进行焊接连接，在工字钢上按照贝雷梁的宽度焊接挡块，防止贝雷梁移动。

钢管柱及垫梁吊装采用50T 的汽车吊2 台进行起吊安装焊接，连接法兰盘的螺母不少于2 个。

4.3 贝雷梁安装

贝雷梁采用单层布置，梁间采用花窗连接，加强自身抗扭能力，钢管柱支撑处的贝雷梁竖杆用［10 槽钢加强贝雷梁抗剪力。在贝雷梁顶部和底部设加强弦杆，加强自身的抗弯能力。在施工现场进行2~3 片拼装为一组，2 台50T 吊车吊至垫梁顶人工配合到位后，组装连接，贝雷梁与垫梁之间采用φ32 圆钢“U”型卡子连接固定。

4.4 碗扣式满堂支架搭设

贝雷梁上设支设满堂支架，起到传力和梁体线性调整高度作用，支架采用φ48*3.0mm 碗扣式钢管架，剪刀撑采用φ48*3.0mm 普通钢管，顶托、底托采用可调托撑长度60cm。一般梁段支架横桥向立杆间距箱室下60cm、腹板下30cm、翼板下60cm，顺桥向排距60cm，横杆步距120cm。剪刀撑在四周外侧面连续布设，中间纵横向由底到顶连续竖向剪刀撑，其间距小于4m。采用吊车吊至贝雷梁顶后人工安装碗扣架。

为了保证已经建成的京石客运专线安全，开始进行满堂支架搭设前在贝雷梁上满铺竹胶板，再开始进行方木的铺设，杜绝施工中坠物直接砸在京石客运专线。

5、支架体系设计及施工方面需注意问题

5.1 设计方面需注意问题

5.1.1 设计时首先需考虑正在进行铺轨作业的京石客运专线运轨机车的通行，因此支架体系到京石客运专线的净空必须满足机车的行车限界。

5.1.2 该支架体系出地面后以钢结构为主，焊接方式及焊缝等级必须满足等级要求，同时对钢管及焊缝在安装前必须做无损探测。

5.2 施工方面需注意问题

5.2.1 钢管桩在起吊安装时需安装全站仪对安设的垂直度进行观测，必要时对法兰盘下采用钢垫块进行调平，保证钢管柱的垂直受力。

5.2.2 贝雷梁上铺设的竹胶板要随时保证完整，如有破损，及时进行修复，防止坠物从破损处落至客运专线上，对客运专线造成损伤。

5.2.3 施工中在有运轨机车通过时停止一切可能影响机车运行安全的工作，保证既有线行车安全。

6、结束语

连续梁已在京石客专开通前顺利完工，该支架体系在本次施工中充分发挥了其可靠的安全性，既保证了既有线的安全，也保证了工期，收到了良好的效果，可为类似工程施工提供参考。

参考文献

[1]铁道第三院勘察设计院集团有限公司.津保铁路京石联右线北张庄上跨京石客专特大桥（60+100+60）m 连续梁施工图[Z].

[2]王全凤.高轩能.钢结构设计及实用计算[M].北京：中国电力出版社，2008.

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/z9o4.html