中铁二十局集团第三工程有限公司 重庆 410000
摘要：为承受运行荷载，高速铁路梁体设计强度较高，重量较大（约900吨）；采用桥位支架现浇施工时，支架高度越高，安全质量风险越大。本文详细介绍了正在建设的某铁路客运专线某桥系杆拱大里程侧两孔预应力现浇混凝土简支箱梁大高度支架设计及施工，为今后类似工程提供参考。
关键词：大高度 梁柱式支架 钢管柱
1 工程概况
1.1施工现状
由于系杆拱连续梁施工进度滞后，主桥大小里程侧的箱梁均不具备架设条件，需采用桥位现浇施工。
1.2设计概况
主桥大里程侧两孔箱梁（24.6m）设计为预应力混凝土简支箱梁，高度均为3.035m，梁顶宽度12.6m，梁底宽度为5.5m；桥梁墩柱采用圆端型实体桥墩，墩高23.35m、24.85m，承台为矩形承台，具体详见图1 。该地段地势起伏相对较大；地质以粉质黏土及中、细砂为主，地质松散，地基承载应力120-180KPa不等。
根据计算条形基础最大竖向总荷载R=4992kN，每个条形基础的刚性角传递支撑面积A1=25m2，每座条形基础支撑面积A=50m2，总计承载能力【R】= Aσo=7500（kN），大于R=4992kN，安全储备系数K=1.5。条形基础承载能力满足要求。
条形基础基底置于地表下原状粉质黏土层2.5m深度以内，其及基本承载能力不小于150kpa。基坑开挖后，基底应填铺10~20cm厚大碎石，然后强夯或碾压密实。条形基础顶面标高，根据现场地形地物标高确定，顶面标高略高出地面。
4 施工要点
4.1地基承载力检测
由于现场地质地形复杂，不能完全依靠局部承载力，需进一步探明现场地质情况，对支墩基础逐个进行现场地基承载力检测，确保基础具有足够的承载力。对于承载力不足的位置，应进行换填等补强措施。
4.2材料进场检测
支架材料符合标准要求是支架验算的基础，对施工安全至关重要。所以无论支架来自何处，在进场使用之前都应进行进场检验。检验内容包括：钢管、型钢的材质及规格型号、钢管壁厚、损坏情况、钢管及焊缝无损探伤等项目。根据进场检测情况，对于不符合要求的材料进行修补并在计算时考虑一定的强度折减系数或者直接退场更换材料。
4.3防排水
地基处理完成后，在两个条形基础中央开挖设置临时集水坑进行汇水，自基坑四周表面向集水坑设置2%的纵向排水坡，排水沟内表面利用水泥砂浆抹面以防止地表水渗入基础下层浸泡基础，当遇到阴雨天气时利用水泵将集水坑中的积水抽出，防止地表水侵入引起基础下沉。
4.4钢支墩安装
钢支墩钢管长度依据条形基础标高进行配置，钢管之间采用法兰连接（详见图4-1），钢管桩安装前，先用墨线在基础顶面的预埋钢板上弹出管桩的设计位置，同时将顶面用楔形钢板调平，在其上焊接钢管桩，管桩底部四周与预埋钢板满焊，并焊接牛腿加筋板。钢管桩安装过程中应及时校正，垂直度偏差不应大于管桩高度的1/500，且管桩顶偏移值不大于50mm。钢管支柱上下安装2cm厚钢板进行应力分散，短节钢管安装在底部，钢管柱顶部安装沙箱以调整标高，沙箱与钢管柱顶钢板满焊保证稳定。钢支墩安装注意顶面标高控制，确保顶面标高一致；法兰连接螺栓注意正反错位安装。
桁撑及斜拉杆两端与钢管柱间不能直接焊接，否则无法保证焊接长度及强度，且容易烧伤钢管。应首先采用可靠的方式在钢管柱上焊接连接筋板，将桁撑及斜拉杆工字钢焊接在连接筋板。筋板插口双面焊缝，搭接长度不小于100mm，每端接头累计焊缝长度不少于400mm，双面焊缝，焊缝高度10mm。
4.5预压
地基基础不均匀沉降是钢管柱+贝雷梁组合支架结构形式安全风险因素中风险量最大的风险点之一，一旦发生则损失不可估量。预压是检验支架安全性的最主要措施，所以在大高度支架施工时必须严格进行。
在检验支架及条形基础的强度及稳定性的同时，预压还能消除整个支架的塑性变形，消除基础的沉降变形，检测支架的弹性变形，以调节支架的施工预留拱度达到控制连系梁线形的目的。
大高度支架预压时应进行水平和竖向位移监测，主要包括：基础沉降、支架竖向位移、支架顶面水平位移、纵横梁的挠度等，必要时还要监测临近结构物变形。
5 结语
大高度支架对基础不均匀沉降等安全风险因素的敏感性随着支架高度的增加而线性增加，支架越高影响越大。施工时应以保证安全为首要目的，严格按照标准与规范要求施工，做好基础处理、支架材料及结构验收、连接点连接强度、预压和浇筑时的变形及位移观测，才能确保施工目标的顺利实现。
参考文献
[1]肖坤发.简支箱梁钢管贝雷梁支架法施工技术[J].工程建设标准化,2015(3)
[2]张部伟郭艳松.高速铁路现浇箱梁超高支架施工技术研究[J].铁道建筑技术2016(10)
[3]王曦.高速铁路现浇箱梁支架的设计与施工技术[J].建筑工程技术与设计,2017(12)
论文作者:郭泽阳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第10期
论文发表时间:2018/8/29
标签：支架论文; 钢管论文; 基础论文; 条形论文; 标高论文; 预压论文; 高度论文; 《建筑学研究前沿》2018年第10期论文;