中铁一局集团勘察设计分公司 陕西西安 710000
摘要:近年来随着我国铁路和公路线网日趋成熟,铁路桥梁多采用128m下承式双线简支拱桥的形式跨越既有公路。本文针对实际施工设计中遇见的此类跨线形式,对128m下承式双线简支拱桥系梁现浇支架设计工作内容进行阐述。
关键词:铁路桥梁;拱桥施工;跨线现浇支架;施工设计
1 桥址概况
新建潍坊至莱西铁路跨G206国道特大桥于DK10+726.31~DK10+857.63(34#~35#)处跨越G206国道,采用128m简支拱上跨G206国道。国道与桥梁大里程方向夹角为144°30′,206国道宽度约为36m,施工期间需限高5m。
2 基本资料收集
2.1 梁体构造
系梁为单箱三室截面,长132m,宽17.8m,高2.5m。顶板厚度35cm,底板厚度35cm,横向四腹板,厚度30cm,吊点处设横梁,横梁厚度40~60cm。
图1-1:梁部横断面图(单位:cm)
2.2梁墩台相对位置关系
墩顶到梁底一般间隙为60cm,关系到支架的设计高程,须通过设计文件确认方可进行下一步分析。
2.3纵断面线及地质情况
地面起伏情况影响支墩高度的设置,要考虑路基边坡是否可设支墩,当路基边坡处不可设支墩时,支架结构跨度增大。
2.4平面相对关系及跨线形式
布置基础的平面布置是总体设计的第二个基本步骤,提前索要平面精测图往往可以避免基础施工时因实测地形偏差而进行的再次调整。
2.5材料预设情况
同类型支架的材料倒用,推荐清单如下:
3 总体方案确定
3.1跨线形式及总体布置
支架轴线与所跨道路夹角约为40°,高速公路双车道预留净宽2×3.75+1=8.5m,考虑条基宽度1m,支墩间距采用9.5m。根据现场实际情况,在初步设计阶段提供了三套比选方案:
经过对比并结合其他因素,施工方采用了方案三,利用了原有建材同时降低了综合成本。
3.2构件初步布置设计
设计前运用自制的常用材料的间距、跨度与混凝土厚度对照表,对支架结构进行初步布置。
3.3标准构造选定
为便于材料倒用及施工控制,简化支架设计阶段工作量提高交付效率,针对同类支架采用标准构造图。现浇支架常见的构造主要有贝雷梁细部构造、柱顶构造、柱脚构造、柱间构造、墩身联结构造、桥墩处交接梁构造、落架方式及其构造以及支墩基础构造等。
当采用贝雷梁作为支架纵向主承重梁时,临近桥墩处型钢主梁与贝雷梁的衔接形式有以下几种:
1、销接梁构造;
2、穿插梁;
3、异型钢桁架连接。
常用落架方式有直接割除法、碗扣+支架法、砂筒落架、楔块落架、梁上预留孔悬吊法和螺杆楔块落架。
3.4整体建模分析及细部计算
荷载清单:混凝土自重荷载,模板及支架自重荷载,施工人员、机具及堆放材料荷载,浇筑混凝土冲击荷载,混凝土振捣荷载,风荷载以及拱肋施工工况的相关荷载等。
计算项目:底模系统计算、横向分配梁计算、端部型钢纵梁计算、贝雷梁杆件计算、横向垫梁计算、立柱计算、基础配筋计算、地基承载力计算、砂筒计算、柱间平联计算、拱肋安装工况下的支架主要构件计算等。
图3-1:系梁支架分析模型图
4 支架设计在施工过程中的技术跟进
4.1施工工艺的掌握
为保证施工的有序进行,设计文件中提供常见的施工工艺流程、复杂工艺的施工步骤图及操作要点、预埋件清单并在结构计算书的结论处针对结构的薄弱环节进行针对性的施工要求和技术指导。
4.2安装偏差的把控与调整
设计时应按照允许偏差对各构件预留足够的安全储备,同时针对实际出现的各类较大偏差进行核算,并作出相应的结构调整。
4.3提高结构稳定性的重视程度
4.3.1立柱侧向约束
压杆稳定是立柱主控项目,往往支架破坏并非强度不足而是构件失稳。常见的630-8钢管立柱,高度为10m时,当顶部是否做稳定措施的单桩极限承载力对比如下:
由表中数据对比可知,侧向约束对于受压杆件的承载能力举足轻重,施工时应该得到高度重视,最有效的支撑结构也是最经济安全的施工措施。
4.3.2贝雷梁稳定性
贝雷梁横向间采用标准的450型支撑架和900型支撑架,当跨度较大且下弦受压时,应设置下弦水平支撑架。在每个支墩处应采用型钢卡具将贝雷梁固定在其下方的横向垫梁上,这一种相互约束的方式,在垫梁约束贝雷梁的同时,贝雷梁也可以通过垫梁约束垫梁下方立柱的纵向移动,但前提是垫梁与立柱不仅仅是叠放关系,应该采用加劲板焊接的方式连接在一起。
5 结束语
本文对跨线现浇支架的施工设计进行了总结。此项工作主要由基本信息收集、总体布置方案确定和施工跟进三部分组成。其中基本信息收集主要是梁墩台信息、桥址平纵横信息、跨线信息及材料预设比选;总体布置方案确实主要是跨线结构形式确定、构件布置和构造形式选定;施工跟进主要是对施工工艺的掌握、对安装偏差的把控和对结构稳定性措施施工质量的重视。
参考文献:
[1]GB50017-2017,钢结构设计标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2017.
[2]TB10110-2011,铁道部铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程[S].北京:中国铁道出版社.
论文作者:刘杨
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/20
标签:支架论文; 荷载论文; 立柱论文; 结构论文; 构件论文; 偏差论文; 拱桥论文; 《基层建设》2019年第24期论文;