連續梁拱橋跨越多跨城市快車道支撐體系

中鐵十一局集團五公司

摘要：隨著城市道路的高速發展，現澆連續梁越來越多的應用到大跨度、多孔橋梁的設計之中，同時與既有道路的立體交叉也越來越多，這就要求在現澆連續梁的施工中既要保證既有道路的交通通暢和交通安全，又要兼顧現澆連續梁的施工安全，再加上現澆連續梁還要受到場地限制的制約，這就使得施工難度和施工風險大大提高。

關鍵詞：復雜；拱橋；橋梁

1、引言

在簡單體系的拱橋中，橋面系是局部承力與傳力結構，不考慮與主拱聯合受力。簡單體系拱是有推力拱，拱的水平推力直接由墩臺或基礎承受。在組合體系拱橋中，橋面系的縱梁與主拱圈共同受力，按照第一章的劃分，無推力的組合體系拱歸入墩支橋中，一般跨徑也不大，本章不再介紹。剛架系桿拱橋面系也不參預主拱圈總體受力，這一點與簡單體系拱相似，但在兩拱腳之間用預應力系桿來平衡拱的恒載水平推力，在這一點上又類似于無推力的組合體系拱，它主要應用于鋼管混凝土拱橋之中。

2、橋梁支撐結構體系

2.1工程概況

寧波地鐵2號線35+85+35m連續梁拱橋在里程SK26+834.059附近上跨東外環-寧鎮公路互通立交，走行第四層。該立交是鎮海進入寧波環城公路的主入口，位于甬江北岸，市區東部的東外環路和寧鎮公路交匯處，南側與明州大橋相連交通量非常大。該工程為雙定向加雙苜蓿葉扎到的3層全互通式立交，與地鐵正交，共6幅橋，共寬約70m。東外環橋面相對地面標高14m，為滿足橋下凈空要求，35+85+35m連續梁拱橋墩高約21m。地鐵采用35+85+35m連續梁拱一跨跨越互通立交。由于此連續梁結構形式復雜，建筑造型新穎獨特，其大跨度、精確定位吊裝及是施工過程的變形控制等給施工和安裝過程增加了巨大難度，同時也給施工定位測量和變形偏差及施工過程控制帶來了新挑戰。

2.2結構體系

主跨、邊跨支架體系由下至上組成為：鋼筋砼條形基礎（承臺）—鋼管混凝土立柱—柱頂型鋼分配梁—貝雷梁縱梁—工字鋼—鋼板—防水板—碗扣滿堂支架系統—方木—底模板。

圖1、支撐結構布置圖

主跨采用貝雷梁加支架體系，共設置7排個臨時支墩組，每組7根臨時支柱。縱向分成6跨，跨徑從小里程向大里程依次為12.79+9.71+15.8+14.4+11.76+13.36m。主墩中心線向跨中16m采用貝雷梁上搭設碗扣滿堂支架，支架在梁體變截面部分縱橫向間距為600mm*600mm/300mm*600mm間隔布置，在梁體等截面部分縱橫向間距為600mm*600mm，支架步距均1200mm。

邊跨也采用貝雷梁加支架體系，共設置6排個臨時支墩組，每組5根臨時支柱。也采用鋼立柱+貝雷梁上搭設碗扣滿堂支架，支架在梁體變截面部分縱橫向間距為600mm*600mm/300mm*600mm間隔布置，在梁體等截面部分縱橫向間距為600mm*600mm，支架步距均1200mm。

圖2、支架貝雷梁及滿堂支架結構

圖3、邊跨滿堂支架搭設圖

3、支撐結構模擬及計算

3.1滿堂支架模擬計算

滿堂支架及上部縱橫向方木模型：碗口式腳手架及上部縱橫向方木采用梁單元模擬，碗口式滿堂支架頂托與順橋向方木、順橋向方木與橫橋向方木、橫橋向方木與竹膠板均按彈性連接。

底板、腹板、中板及腹板兩側各部分荷載分配如下：

腹板：

底板：

中板

兩側：

圖4、滿堂支架模型 圖5、整體應力云圖

圖6、最大位移0.34mm 圖7、最大軸力28.98KN<38.7KN

根據計算可知，采用鋼立柱+貝雷梁上搭設碗扣滿堂支架，碗口式滿堂支架滿足計算要求。

3.2貝雷支架模擬及計算

首先建立上部結構的分配梁、貝雷架以及鋼板，模型中的構件嚴格按照標準貝雷梁的尺寸和材料選取。間距為45cm的兩片貝雷梁之間采用8.5的雙拼槽鋼連接，上部結構的模型如下圖所示：

圖8、貝雷梁支架模型 圖9、整體變形應力云圖