摘要：根据铁路桥梁施工及管理的经验，结合铁路钢管拱桥梁的施工特点，通过满堂支架结合梁柱支架的搭设方式，既保障下方铁路通行要求又节约造价及工期，本文研究分析包括支架搭设设计方案、地基处理、搭设及预压等方面内容，对同类工程的施工具有一定的指导意义。
关键词：满堂支架；梁柱支架；承载力；施工方案
1.工程概况
74m双线钢管混凝土简支拱梁位于新白广城际铁路与穗莞深城际铁路新塘联络线交叉位置，桥梁墩高分别为16.5m、19.5m。此钢管拱梁上跨穗莞深城际新塘联络线，梁体全长76.5m，桥面、底板总宽均为16m，跨中纵梁高度2.2m，双线铁路，防护墙内侧净宽为9.3m。主跨为74m的钢管混凝土简支拱，拱肋轴线为二次抛物线，主拱计算跨度74m，矢高14.8m。此74m双线简支拱梁两侧均为32.6m简支梁。该桥梁底部距离穗莞深城际铁路新塘联络线轨面净空6.8m，在实施过程中需保证下方铁路的行车界限4.8m，并保留安全距离15cm。
梁全长76.5m，结构设计为刚性系梁刚性拱。计算跨度74m，矢跨比为f/L=1：5。拱肋立面投影矢14.8m，采用二次抛物线，采用竖直平行拱，拱顶处两拱肋中心距13.8m，拱肋横断面采用哑铃型钢管混凝土等截面，每根拱肋两钢管之间δ=16mm的腹板连接。全桥共设11对吊杆，吊杆间距为5.5m，吊杆采用平行布置，吊杆纵向铅锤布置。主桥设计纵坡为-30‰，平面位于R=800m曲线上。
2.工程地质特征
2.1地层岩性
表层为第四系全新统主要为人工堆积层（Q4ml）填筑土。表层以下为第四系全新统冲积层（Q4al+p1）淤泥、淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土、黏土、粉质黏土、粉土、中砂、粗砂、砾砂；第四系上更新统冲洪积层Q3al＋pl中砂、粗砂、砾砂、黏土、粉质黏土、淤泥，坡积层Q3dl粉质黏土；第四系残积层Qel砂质黏性土、黏性土，下伏侏罗系上统J2、下统J1、翻页陶系下统（O＇）二长花岗岩、花岗闪长岩、黏性土、砂质黏性土；下伏侏罗系下统J1二长花岗岩。
2.2水文地质特征
桥址地下水为第四系孔隙水和基岩裂隙水，第四系孔隙水主要赋存于砂类土层中，基岩裂隙水分布于花岗岩类风化层中，受大气降水入渗补给，以蒸发及地下水径流为主要排泄方式。
3.施工方案
3.1 梁柱支架及满堂支架搭设方案
74m双线简支拱桥主梁采用支架法现浇施工，根据设计要求，系梁施工采用支架法现浇成型。施工支架搭设方案考虑在穗莞深城际铁路铺轨期同步实施，钢管拱梁前后段采用满堂支架，中间跨越段采用梁柱支架搭设门洞。即在线路左右两侧各设置1排临时支墩。地面上的临时支墩拟采用宽2.0m、高1m的钢筋混凝土条形基础，支墩根据计算受力选择采用Φ630×8mm钢管桩，管桩顶面设置型钢组垫梁，门洞支架顶面铺设贝雷片组作为主要承力梁，贝雷片上梁体与穗莞深城际铁路交叉部分投影区域采用16a和20a工字钢组合排架作为传力构配件。支架成型后，支架体系宽18.6m，支架体系在穗莞深城际铁路方向的斜交长度约68m，支架下最小净空高度4.95m。其余均采用承插盘扣支架结构型式。考虑到工期要求及现场材料组织情况，支架进行逐步分段预压试验，以消除支架的非弹性变形和测量出支架的弹性变形值。
图2：现浇满堂支架断面布置图（单位：mm）
3.2地基处理及条形基础施工方案
地基处理及条形砼支墩（条形基础）：先清除基础范围及周边表层松散软弱土至密实的硬底，如遇到泥浆池则必须彻底挖除后采用原状土或AB料进行换填处理；基坑内挖出的土与石灰、级配碎石按照1：2：2拌合成三合土分层回填至基坑内，压路机逐层碾压，承载力不小于150kPa。否则必须采用机械换填夯实处理，直至检测合格。地基处理完毕后须立即组织基础施工，严禁基底浸水或长时间暴露。为便于排水，硬化区域外两侧填土设纵、横向排水坡度保证主跨区域排水畅通。附图：
图3：地基处理、条形基础断面示意图
3.3门洞支架基础施工
门洞支架基础设计采用C30混凝土，宽2m高1m，上下均配置Φ16mm钢筋网片，网格间距0.15m。基坑按基础平面几何尺寸垂直开挖，采用土模直接一次浇筑成型。施工时注意预埋钢管立柱预埋件。盘扣支架基础采用0.20m厚C20混凝土硬化处理。基础达到设计强度的80%后，即可进行支架安装施工。
3.4现浇支架静载预压
3.4.1 加载重量
支架预压加载重量为拟浇筑节段箱梁自重与施工荷载总和的1.1倍。为保证预压工况与实际工况相符，对预压荷载进行分区控制，即横隔板、腹板区域及顶底板区域。
3.4.2 加载方法
按设计图纸分三级均匀加载，即60%、100%、110%的加载总重。
预压材料采用混凝土预制块，堆码时须认真码边，错缝码砌，对称吊装。支架预压过程中，应设专职安全员、技术员，班组长值班，一是随时检查处理支架预压时出现的变化，紧急情况及时向作业人员发出停止或撤离信号，并向上级单位领导报告；二是阻止非施工人员进入支架预压区以防发生意外。
3.4.3 观测方法
支架搭设和顶面铺设平整后，在现浇支架贝雷梁主桁跨中、现浇梁段的梁端和支座端的线路中线和左右侧位置的支架上，前后各设一处观测点。在首次加载前先观测一次，作为起始观测值，以后每加载完毕后1h后观测一次，每级加载完成后，每6h观测一次，如连续两次观测支架沉降、位移差值小于2mm则可认为支架沉降基本稳定，然后后级加载或卸载。卸荷前、后观测各测点标高，绘制支架预压变化（时间—变形量）关系曲线，计算出各测点的变形值，作为底模设置预拱度的依据。
4.结论
现如今交通网络的日益发展，不可避免的大量出现线路交叉的情况，其中跨越桥梁施工的支架搭设方式尤为关键。新白广城际铁路上跨穗莞深城际铁路74m钢管拱梁曲线复杂，净空低，施工难度大，采用盘扣满堂支架和梁柱支架相结合，在保障下方铁路车辆通行的同时节省了施工时间节约了工程造价，对类似的工程具有一定借鉴意义。
参考文献：
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[4]建筑施工手册编写组.建筑施工手册[M].第4版.北京：中国建筑工业出版社，2003.
论文作者:李彦成
论文发表刊物:《防护工程》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/22
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