中交路桥北方工程有限公司 北京
摘要：挂篮悬浇连续梁（简称“悬浇梁”）0#、1#块支撑架通常选用落地支架和托架两种形式，施工时应当根据不同墩身高度等现场实际情况，综合考虑经济性和施工的便利性因素，选用合理的方案。同时，施工时要注意其受力工况与支撑架的设计工况相一致。结合工程实践，对悬浇梁0#、1#块支撑架方案进行阐述。
关键词：悬浇梁，支撑架，落地支架，托架，经济性。
1 工程概况
通辽至新民北站客运专线通辽特大桥共两联（32＋48＋32）m连续梁，其中184＃～187＃墩（32＋48＋32）m连续梁采用常规挂篮悬浇施工，231＃～234＃墩（32＋48＋32）m连续梁采用平转法挂篮悬浇施工。连续梁全长113.1m，其中0#块长8m、1#块长3m。箱梁顶宽12.2m，箱梁底宽5.56～5.74m，梁高按二次抛物线变化，中支点处梁高3.49m，跨中和端支点处梁高2.89m。连续梁主墩墩高：185#墩高18.5m、186#墩高19m、232#墩和233#墩高均为5m。
2 悬浇梁0#、1#块支撑架方案
2.1 悬浇梁0#、1#块支撑架方案的影响因素
悬浇梁0#、1#块支撑架方案的影响因素主要有两个方面：（1）方案的可行性，即在承受最不利施工荷载的工况下，支撑架能够满足强度、刚度和稳定性的要求。（2）方案的经济性：即在满足可行性的条件下，考虑施工成本较小的原则。对于方案的可行性，可以通过对支撑架进行设计并经过力学计算检验来实现。但方案的经济性对工程师提出了更高的要求，要求工程师具有较高的业务素养和丰富的实践经验。
2.2 悬浇梁0#、1#块的支撑架方案
悬浇梁0#、1#块的支撑架方案通常采用落地支架和托架两种形式。落地支架即支架底部坐于既有承台或地面上，施工时梁部荷载通过支架传至承台或地面，墩身高度较低时，悬浇梁0#、1#块支撑架通常采用落地支架方案。托架是借助桥墩设置受力支点并在桥墩两侧搭设的支撑结构，施工时，梁部荷载通过托架传至墩身，由于桥墩具有较大的刚度和抗压强度，从而能够承受托架传递的荷载，墩身高度较高时，悬浇梁0#、1#块支撑架通常采用托架方案。
2.3 通辽特大桥（32+48+32）m连续梁0#、1#块支撑架方案
由于（32+48+32）m连续梁0#块长度较小（长8m），不能满足挂篮安装的要求，挂篮安装需要在1#块施工完成后进行，因此1#块也需要在支撑架上进行现浇施工。支撑架设计时，要考虑其承受1#块施工荷载的工况。
2.3.1 184-187#墩（32+48+32）m连续梁0#、1#块支撑架方案
由于该连续梁主墩较高，分别为18.5m和19m，支撑架采用托架方案。为减轻托架自重及节约成本，托架按照分别承受0#块施工荷载和1#块施工荷载的两种工况进行设计，为保证实际施工的工况与托架设计的工况相一致，施工时，在0#块张拉注浆后、1#块施工前将0#块底膜与托架之间的方木或型钢支撑拆除，保证托架在1#块施工时不再承受0#块的荷载。通过方案设计，拖架方案具体如下：
托架主要由四部分组成，分别为墩身预埋拉杆、斜支撑、水平纵梁及纵梁顶的横纵向分配梁。墩身预埋拉杆上、下各两道，分别距离墩顶0.54m和5.04m，每道两根，两根拉杆的横向间距5.4m，每根拉杆均由双拼[40b槽钢、端部加劲板组成。上对拉杆长度为3.98m，每侧伸出墩身表面0.49m，下对拉杆长度为3.83m，每侧伸出墩身表面0.37m，对拉杆槽钢的内侧设置1000mm×360mm×20mm的加强钢板，在上、下拉杆的两端距端头220mm处设直径φ110mm的通孔，用于销接其他杆件。斜支撑主杆件采用φ325x10mm的钢管，主杆件长6.071m，主杆件两端设置铰接板用于连接水平纵梁和下拉杆，铰接板由钢管端部一块水平钢板（20mm厚）和两块竖向铰板（30mm厚）组成，竖向铰板上设置φ105mm的圆孔用于销接其他杆件，铰接板采用Q345钢，其他杆件均采用Q235钢。桥墩单侧水平纵梁设置2根、间距5.4m，每根纵梁由背靠背双拼[40b槽钢、顶部20mm厚加强钢板、底部20mm厚加强钢板、两侧面20mm厚加强钢板组成。水平纵梁之间设置[20拉杆。纵梁顶的横向分配梁采用间距0.5m的 I32b，单侧设置11根，单根长14m。横向分配梁顶设置纵向分配梁，纵向分配梁采用I20a，纵向分配梁腹板底部间距0.3m、底板底部间距0.5m、翼缘板底部间距0.9m，由于纵向分配梁一侧有3根位于墩身以外，在墩顶两侧外缘各设I20a牛腿支撑。墩身埋拉杆、斜支撑、水平纵梁之间采用直径100mm的销轴连接，销轴材质为30CrMnTi（锰钛合金钢）。支架布置见下图。
2.3.1 231-234#墩（32+48+32）m连续梁0#、1#块支撑架方案
由于该连续梁主墩高度较小，墩高均为5m，从经济性的角度考虑，支撑架采用落地支架方案。落地支架主要由三部分组成，分别为钢管立柱、横向分配梁、纵向分配梁。每个桥墩0#、1#块支架的钢管柱共8根，墩身每侧各2排共4根钢管柱，钢管柱直径526mm、壁厚7mm，钢管柱横向间距5.8m、纵向间距3.5m，两排钢管柱之间设置直径200mm、壁厚6mm钢管斜支撑，钢管柱两端各设置一块800x800x10mm的钢板，钢板与钢管柱之间设置2道200x200x10mm的加劲肋。在钢管柱顶部设置横向分配梁，在横向分配梁与钢管柱之间设置砂箱用于落架，横向分配梁采用2根14m长50a工字钢。在横向分配梁顶部设置纵向分配梁，纵向分配梁采用25a工字钢，工字钢长6m，工字钢横向间距底板处80cm、腹板处40cm、翼缘板处140cm。
受一层承台尺寸的限制，0#、1#块落地支架在桥墩两侧各有1根钢管柱位于一层承台外侧，为了减少各钢管柱之间的不均匀沉降并节约成本，利用一层承台在该钢管柱底部设置悬臂基础。由于一层承台高3m、分2次浇筑混凝土，首次浇筑高度1.64m，二次浇筑高度1.36m。在一层承台二次浇筑的混凝土1.36m高范围设置悬臂钢筋混凝土基础用于支撑该钢管柱，基础长1.5m、宽1.3m、高1.36m，为方便施工，悬臂基础混凝土与一层承台混凝土标号相同。经设计计算，悬臂基础顶部配置φ25@100mm主筋、底部和侧面均配置φ16@100mm主筋，并设置φ16@150mm分布筋，主筋均深入一层承台1.5m。支架布置见下图。
2.4 连续梁0#、1#块支撑架方案的思考与总结
通过跨度相同的两联连续梁0#、1#块支撑架方案的比较可知，支撑架方案应当根据桥墩高度等现场实际情况进行选择。通过计算，184-187#墩（32+48+32）m连续梁0#、1#块单个桥墩托架的重量为47.5t，如果采用落地钢管支架，则单个桥墩支架的重量至少为57.8t，托架方案与支架方案相比，单个桥墩支撑架减少用钢量达10.3t，整联连续梁支撑架减少用钢量达20.6t，并且18.5m高的落地支架施工难度也比托架要大。而231-234#墩（32+48+32）m连续梁单个桥墩落地支架的重量为44.4t，用钢量较少，比较经济。
通过对悬浇梁不同主墩高度的0#、1#块落地支架的重量进行计算分析，当墩身高度在13-14m时，落地支架的用钢量与托架的用钢量比较接近。另一方面，从施工难度分析，当墩身高度大于14m时，若采用落地支架，由于支架高度较高，施工难度也随之增加。因此，可以发现，综合考虑方案经济性和施工难度的因素，一般情况下，当主墩高度不超过13m时，悬浇梁0#、1#块支撑架方案选用落地支架相对合理，当主墩高度超过13m时，悬浇梁0#、1#块支撑架方案选用托架相对合理。
另一方面，当支撑架选用落地钢管支架时，为保证落地支架底部基础具有良好的承载能力，支架方案设计时，尽量让钢管柱坐落于既有桥墩的承台上，当有钢管柱位于承台以外时，可以采取以下措施进行优化：（1）如本方案中，在承台以外设计专用的悬臂钢筋混凝土基础用于支撑钢管柱，但该方案需要对悬臂基础的配筋进行详细的受力计算，以确保其承载能力满足要求。（2）将外排（远离桥墩的一排）钢管柱向桥墩方向偏移至承台范围内，通过增大钢管柱顶纵梁的悬臂长度来实现钢管柱坐落于承台上，但该方案一方面需要采用刚度较大的纵梁，另一方面梁部混凝土浇筑必须从桥墩处向两端浇筑，严禁混凝土从两端向桥墩处进行浇筑，防止发生因纵梁悬臂较大和荷载首先作用于悬臂端的安全事故。（3）将外排（远离桥墩的一排）钢管柱设置成倾斜的方式使其底部坐落于承台上，该方案会增加倾斜钢管柱的受力从而可能需要增大钢管柱的规格，同时需要在钢管柱顶部设置与墩身相连的拉杆，需要对该情况进行详细的受力计算，以满足安全要求。
3 连续梁0#、1#块支撑架施工的主要注意事项
（1）支撑架材料进场时对其进行检查，确保其质量及规格尺寸满足方案设计要求。
（2）当采用托架方案时，为确保托架的质量，托架杆件的连接销轴及其孔道应当委托专门的厂家进行机械加工，严禁采用电气焊开孔。
（3）支撑架安装的误差和焊接质量要满足规范要求。
（3）支撑架的实际施工工况要与设计工况相一致，以免支架超载受力，产生安全隐患。
4 结束语
通过通新客专通辽特大桥两联不同主墩高度的（32+48+32）m连续梁的工程实践，对挂篮悬浇连续梁0#、1#块的支撑架方案进行了详细的阐述，并经过对比分析，从方案的经济性和施工的便利性角度，得出不同墩身高度相对合理的支撑架方案的结论，可以为类似悬浇梁0#、1#块的支撑架方案的选择提供有效的参考。
论文作者:王家贺,王登科
论文发表刊物:《防护工程》2018年第7期
论文发表时间:2018/8/9
标签：支撑架论文; 托架论文; 支架论文; 方案论文; 钢管论文; 桥墩论文; 拉杆论文; 《防护工程》2018年第7期论文;