鐵路橋梁現(xiàn)澆支架設(shè)計技術(shù)研究及應(yīng)用

何洪波

(中鐵二十一局一公司新疆烏魯木齊830026)

鐵路橋梁現(xiàn)澆支架設(shè)計技術(shù)研究及應(yīng)用

何洪波

(中鐵二十一局一公司新疆烏魯木齊830026)

作為重要的鐵路橋梁施工方法，支架現(xiàn)澆梁在鐵路橋梁施工當(dāng)中得到了廣泛的應(yīng)用了，然而由于支架現(xiàn)澆梁并沒有具備系統(tǒng)完善的設(shè)計技術(shù)，所以現(xiàn)澆支架安全質(zhì)量事故經(jīng)常出現(xiàn)在大中跨度橋梁中。本文以某工程實例為根據(jù)，對橋梁現(xiàn)澆支架設(shè)計技術(shù)進(jìn)行了分析和研究，希望能夠有效的促進(jìn)現(xiàn)澆支架設(shè)計技術(shù)水平的提升。

鐵路橋梁現(xiàn)澆支架設(shè)計

0　引言

現(xiàn)在橋梁設(shè)計和計算理論都出現(xiàn)了明顯的進(jìn)步，因此廣泛的運用到了鐵路特殊形式的橋梁。作為連續(xù)梁施工領(lǐng)域的常用方法之一，支架現(xiàn)澆方法在中等跨度連續(xù)梁的建造當(dāng)中發(fā)揮了越來越重要的作用。立足于經(jīng)濟(jì)學(xué)的層面來說，選擇支架施工也具有非常強(qiáng)的優(yōu)勢，同時也變成了現(xiàn)在橋梁施工當(dāng)中非常重要的施工方法。

1　鐵路橋梁現(xiàn)澆支架設(shè)計的理論

1.1支架的不同類型

通常可以將支架劃分為梁柱式支架以及滿堂式支架這兩種。在按荷載分布滿布立桿在橋胯下建造澆筑平臺，然后對水平連接構(gòu)件進(jìn)行縱橫向設(shè)置，這就是所謂的滿堂式支架，如果場地具備對滿堂支架進(jìn)行建設(shè)的條件，就應(yīng)該選擇滿堂支架。將立柱設(shè)置在中間或者兩端，然后現(xiàn)澆連續(xù)梁或者簡支梁設(shè)置在立柱上方，從而能夠形成澆筑平臺，這就是所謂的梁柱式支架，如果橋下受到地形、交通以及河流等各方面的限制，就可以選擇采用粱柱式支架。

1.2常用的支架構(gòu)件

常用的鐵路支架構(gòu)件主要包括八七型鐵路應(yīng)急搶修鋼梁、加強(qiáng)型六四式軍用梁、普通型六四式軍用梁、裝配式公路鋼橋、萬能桿件、六五式軍用墩、八三式軍用墩以及碗扣式鋼管腳手架等。在承重模板支架中不能夠運用普通鋼管腳手架。

1.3支架設(shè)計的基本內(nèi)容

作為橋梁施工的臨時結(jié)構(gòu)，支架在具體的施工當(dāng)中承擔(dān)著施工人員、施工設(shè)備、模板以及梁部等各方面的荷載。在拼裝橋梁現(xiàn)澆支架之前，首先必須要編制合理的現(xiàn)澆支架設(shè)計專項方案，該方案具體內(nèi)容包括地基基礎(chǔ)、支架體系以及模板體系等，同時還要使以下幾個條件得到滿足：①支架結(jié)構(gòu)必須要具備足夠的強(qiáng)度和剛度才能夠使其受力和使用性能得到滿足，要保證構(gòu)件之間結(jié)合要緊密性，才能夠使支架真正成為穩(wěn)定性的整體；②河道當(dāng)中的支架必須要對漂流物以及洪水的影響進(jìn)行充分考慮，如果支架是跨交通道路的要做好防撞構(gòu)造措施；③在受載后支架將會出現(xiàn)撓度和變形，所以在拼裝之前必須要先進(jìn)行有效的計算，嚴(yán)格的控制在小于其容許值的支架變形，同時要對合理的預(yù)拱度進(jìn)行設(shè)置，并且保證結(jié)構(gòu)的高程以及外形尺寸與相關(guān)的設(shè)計要求相符合；④支架必須要以設(shè)計的要求為根據(jù)對落梁設(shè)備和結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)置；⑤必須要以沉降要求、地基承載力以及荷載等為根據(jù)對支架地基基礎(chǔ)進(jìn)行計算和設(shè)計。滿堂式支架必須要將防、排、截水以及處理地基的工作做好；梁柱式支架應(yīng)該要以孔跨布置以及荷載等采用鉆孔樁、沉入樁或者其他的形式作為基礎(chǔ)；⑥要保證簡單的支架制作和構(gòu)造，一般要選擇常用構(gòu)件，這樣就能夠使周轉(zhuǎn)次數(shù)得以增加，并且提升其經(jīng)濟(jì)性。

1.4支架的組合和荷載

通常可以加支架的荷載劃分為兩種，也就是活載以及恒載，其中活載主要包括風(fēng)荷載、振動荷載、澆筑設(shè)備的重力荷載以及人員荷載等；恒載主要包括防護(hù)設(shè)施的自重、支架自重、模板自重以及橋跨結(jié)構(gòu)的自重等。

2　鐵路橋梁現(xiàn)澆支架設(shè)計工程實例

武漢江北鐵路（40+60+40）m連續(xù)梁，主要跨既有大堤及大堤外既有道路。

2.1鐵路橋梁現(xiàn)澆支架設(shè)計的施工方案

參照原有的工程經(jīng)驗，決定采用梁柱支架以及滿堂支架這兩種整體支架形式作為設(shè)計方案，出于對經(jīng)濟(jì)性的考慮，選擇碗扣式鋼管腳手架作為大面積區(qū)域的支架，選擇鋼管配合六四式軍用梁梁柱式支架作為大堤整體跨越方案。

2.2建立模型

要想使支架的適用性經(jīng)濟(jì)性以及安全性得到保證，必須要詳細(xì)的計算兩幅連續(xù)梁支架的穩(wěn)定性剛度和強(qiáng)度，計算的主要對象包括基礎(chǔ)，地基、鋼管、橫梁、縱梁、軍用梁、下方木、碗扣式鋼管支架、上方木以及模板等。下面以支架的結(jié)構(gòu)形式為例對模型的建立進(jìn)行介紹。

①荷載：施工荷載、支架自重、支撐重力、模板以及混凝土梁自重等是本橋支架的主要荷載。混凝土梁自重主要以支架的工況以及分區(qū)的不同為根據(jù)，分別設(shè)計箱梁翼緣、箱梁腹板以及箱梁底板。選擇鋼支撐以及鋼木組合模板作為內(nèi)外模，其標(biāo)準(zhǔn)值為：拉桿與內(nèi)支撐3kPa、托梁1kPa以及模板315kPa，共計有715kPa。

②模型：連續(xù)梁支架現(xiàn)澆如果選擇碗扣式鋼管腳手架，就需要對三種不容的工況進(jìn)行考慮：首先是現(xiàn)澆混凝土工況，采用分別投影的方式對箱梁混凝土荷載底頂板、腹板以及翼緣等進(jìn)行考慮，并且在支架上施加荷載；其次為拆除側(cè)模工況，全部的箱梁混凝土荷載都在底腹板支架上予以施加；最后為抗傾覆計算時，完成對模板的安全工作，但是沒有對混凝土進(jìn)行澆筑時的工況。采用六四式軍用梁現(xiàn)澆以及鋼管立柱的墩頂現(xiàn)澆部分同樣也要對三種工況進(jìn)行考慮。

采用模板、縱梁、橫梁以及立柱等將空間整體模型建立起來。鉸支座為立柱底，桁架結(jié)構(gòu)為軍用梁，梁單元為型鋼和橫梁，柱結(jié)構(gòu)為立柱，栓接就是橫梁與縱梁之間的連接，因此可以將桿件之間連接看作是鉸接。以箱梁和工況對縱梁的荷載分布為根據(jù)，對立柱、橫梁以及縱梁的內(nèi)力進(jìn)行分別計算。

3　結(jié)語

與自己的實踐經(jīng)驗相結(jié)合，對鐵路橋梁現(xiàn)澆支架設(shè)計技術(shù)極其具體的應(yīng)用進(jìn)行了分析和介紹，詳細(xì)地闡述了現(xiàn)澆支架的設(shè)計技術(shù)。大量的實踐表明，在鐵路行業(yè)當(dāng)中采用該項技術(shù)具有非常高的可行性，其能夠充分保證橋梁建設(shè)的安全適用性、經(jīng)濟(jì)合理性以及技術(shù)先進(jìn)性，未來隨著鐵路橋梁現(xiàn)澆支架設(shè)計技術(shù)的不斷發(fā)展，其必然會在鐵路橋梁建設(shè)中得到更廣泛的應(yīng)用。

U445[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-7-447-1

何洪波（1983～），男,工程師，研究方向為鐵路施工。

[1]陳文連續(xù)箱梁現(xiàn)澆支架施工技術(shù)探討[J].現(xiàn)代裝飾(理論).2012(06).

[2]郝永軍橋梁現(xiàn)澆支架布設(shè)及施工[J].交通世界(建養(yǎng).機(jī)械).2013(Z1).