陡坡半填半挖路段不等寬道岔連續梁組合現澆支架設計

羅檢萍

(中鐵十二局集團七公司，湖南長沙 410004)

1 工程概況

柳南五塘車站道岔連續梁橋(D1K713+280)起訖里程為D1K713+175.85～D1K713+384.15，全橋設計長208.3 m，位于直線段五塘車站道岔區。上部結構為6 孔一聯6×32.7 m連續梁，由線路控制設計，采用分段現澆施工工藝。連續箱梁截面形式為變寬等高變截面，梁高3.05 m。箱梁左側線形為直線、右側為折線。從0#臺至3#墩中心，箱梁頂寬由20.47 m 線性變化至17.2 m，箱梁底寬由14.97 m 線性變化至11.70 m。第四、五、六孔梁體截面為等高等寬等截面直線梁，箱梁頂寬為17.2 m，箱梁底寬為11.70 m。第一孔、第二孔箱梁截面為單箱三室截面，其余均為單箱雙室截面。腹板、底板、頂板均按照折線變化。

該橋第1～3 跨現場制梁場地范圍內填方較少，地形比較平緩，采取挖除松軟土、分層換填壓實，并在地基頂部澆筑一層厚20 cm 的C30 混凝土作為支架基礎。第3～6 跨現場制梁場地范圍處于半填半挖地段，左右高差達34 m，填方較厚(最大填方厚度達40 m)，存在較大坡體橫向滑移的隱患，換填施工難度也較大。為安全起見，首先采用樁基處理，樁基上設蓋梁，貝雷片作為支撐縱梁，將貝雷片支撐在承臺和蓋梁上，然后鋪設工字鋼及碗扣式腳手架作為支撐體系，如圖1 所示。

圖1 橋址典型剖面圖

2 組合支架設計驗算

本橋上部結構為6×32 m 的連續梁變截面結構，每跨梁體用C55 混凝土577 m3，則每1 m 箱梁混凝土方量為17.6 m3。根據相應規范，支架強度驗算荷載組合包括:

(1)新澆筑鋼筋混凝土重量N1。本橋每1 m 長度自重荷載:N1=459 kN/m;

(2)模板重量N2。初步估算模板+主梁、次梁+貝雷梁和貝雷梁上支架的荷載，設計值為:

N2=81 kN/m;

(3)施工人員和施工設備荷載N3。

N3=3×17.2=52 kN/m;

(4)振搗混凝土時產生的荷載N4。

N4=2.0×17.2=34.4 kN/m;

(5)傾倒混凝土時產生的沖擊荷載N5。

N5=2.0×17.2=34.4 kN/m;

(6)其他可能不可預見的荷載N6。N6= 1×17.2 =17.2kN/m;

根據本橋4、5、6 跨梁式支架的布置情況(圖2)，則縱向貝雷梁和中間支墩的受力情況如圖3 所示。由此可知:(1)貝雷梁的最大彎矩:Mmax=7208 kN·m;(2)貝雷梁的最大剪力:Qmax=4239 kN;(3)中間支墩豎向反力:R=8242 kN。本橋組合支架主要由樁基礎、橫向蓋梁和縱向貝雷梁控制，具體驗算如下。

2.1 樁基礎驗算

通過以上分析可知:中間支墩豎向反力為8242 kN;每排支墩的中間支墩的豎向反力最大，為2967 kN;兩側的豎向反力較小，為1979 kN。根據本橋的結構形式，梁式支架中間支墩采用3 根直徑為125 cm 的灌注樁基礎，結合其地質情況，樁基的設計情況如表1 所示，各樁的承載力均滿足設計要求。

圖2 支架系統示意

圖3 縱向貝雷梁受力圖

表1 各樁設計長度及承載力

2.2 橫向蓋梁驗算

根據中間支墩結構布置形式(圖2)及以上分析，可得中間支墩蓋梁及3個樁基礎的受力情況如圖4 所示。由此可知:(1)蓋梁的最大彎矩:Mmax=1551 kN·m;(2)蓋梁的最大剪力:Qmax=1434 kN;(3)灌注樁豎向反力:R=2867 kN。

根據本方案的具體情況，擬定蓋梁的尺寸為100 cm×100 cm，長19.2 m。通過分析驗算。

圖4 中間支墩蓋梁受力圖

(1)蓋梁墩頂兩側的最大剪力抗力:

(2)蓋梁墩頂的最大彎矩抗力:

(3)蓋梁兩墩之間的最大彎矩抗力:

滿足設計要求。

2.3 縱向貝雷梁驗算

根據本橋4、5、6 跨梁式支架的布置情況及縱向貝雷梁的受力情況(圖3)，由此可知:(1)貝雷梁的最大彎矩:Mmax=7208 kN·m;(2)貝雷梁的最大剪力:Qmax=4239 kN;(3)經查貝雷梁技術資料可知，單排單層不加強貝雷梁每片的抗彎允許承載力［M1］=788 kN·m，允許抗剪承載力［Q1］=245 kN。設計取橫向布置16 片貝雷梁，則有:

驗算通過。

3 結論及建議

本文結合柳南客專五塘車站出站端道岔連續梁橋的工程特點，經過方案對比，提出了一套適合與半填半挖陡坡地形條件下的現澆連續梁施工技術方案，并對關鍵結構進行了設計驗算。實踐證明該方案可行，不僅確保了工程安全，而且提高了施工進度，降低了施工成本，具有較好的經濟效益，可為同類工程提供參考。

［1］鐵道部 客專專線橋涵工程施工質量驗收暫行標準［S］

［2］鐵道部 客專專線鐵路橋涵施工技術指南［S］

［3］鐵道部 鐵路混凝土工程施工質量驗收補充標準［S］