跨鐵路多股道連續梁現澆支架研究及設計

盧達敘LU Da-xu

（中鐵二十五局集團第四工程有限公司，柳州 545007）

1 工程概況及重點及難點

亭洪路延長線（規劃一路-規劃四路）工程亭洪路大橋在K0+980.5～K1+225.5 段上跨南寧南貨場。橋梁與鐵路76.1°斜交。該段橋梁位于圓曲線（R=1000m）和緩和曲線上。橋梁以連續梁跨鐵路，孔跨布置為35+3×54（跨鐵路）+35m，連續梁段橋長240m，按2 幅布置。單幅橋橋寬18.7m，兩端及跨中梁高2m，主墩根部梁高3.5m。箱梁橫向懸臂板標準段長度2.5m。

連續梁采取支架現澆的方法。經現場勘察，支架最大搭設高度達14.5m，平均高度約9m，為高大模板支撐體系。支架跨越貨場6 股道，其中貨1～貨4 線并行，線間距僅為4m 左右，無法在股道中間設置支架支墩，需設置連續跨越4 股道的超大跨度支架門洞，給現場工程技術人員帶來很大的挑戰。貨場6 股道均運營繁忙，要求搭設支架在確保鐵路安全運營的基礎上，盡量減少對鐵路的影響。且需滿足施工簡便，工期短，成本低的施工目標。故，連續梁現澆的支架方案設計是本項目施工所面臨的最大難題。

2 連續梁現澆支架系統總體方案設計

2.1 滿堂支架方案設計

針對連續梁斷面尺寸大，作用在支架上的荷載大，且為高大模板支撐體系的特點，選用了新型盤扣式支架。盤扣式支架是在碗扣式支架基礎上改進、發展而來，具有施工更簡單、承載能力更強、造價更低、工期更短等優勢。

滿堂盤扣式支架的立桿為?60×3.2mm 鋼管，豎向步距取150cm，立桿間距沿橋縱向在跨中取90cm，墩頂實體段取60cm；沿橋橫向在箱室及翼緣板下取90cm，而在腹板和實心梁段下則加密至60cm。立桿下端設底托，頂端設頂托。頂托上為I14 工字鋼主楞，沿橋縱向擺放。主楞上為橫橋向擺放的方木（10×10cm）次楞，次楞間距在箱室及翼緣板下取30cm，而在腹板和實心梁段下則加密至15cm。次楞上為連續梁底模（優質清水模板）。

2.2 跨南寧南貨場鐵路門洞設計

梁底至貨場軌頂的高度約為14.5m，需設置鐵路車輛的通行門洞（兼作防護棚架）。

跨線位置有3 處，第二孔上跨貨5 線，第三孔上跨貨1～貨4 線，第四孔上跨貨10 線，考慮門洞設置還需留置貨運汽車的通行通道，因此分別設置24m、27m、24m 凈跨的大跨度門洞；門洞順橋梁走向設置，設置寬度按連續梁梁面正投影每側向外延伸2m。

門洞的關鍵結構為縱梁，不僅需具有足夠跨度，還需能承受連續梁澆筑所產生的巨大荷載，經比選及評估，選用貝雷桁架作門洞縱梁。貝雷桁架縱梁沿橋縱向擺放，即平行于橋梁縱向。跨貨5 線、貨10 線的門洞凈跨為24m，貝雷梁長度為27m。跨貨1-4 線的門洞凈跨為27m，貝雷梁長度為30m。門洞寬度兩側超出梁邊2m，以方便拆除。經承載驗算，單個24m 跨門洞縱梁采用單層62 榀貝雷梁。27m 跨門洞縱梁采用雙層共124 榀貝雷梁。

連續梁現澆支架及門洞布置示意圖如圖1 所示，貨1-貨4 線支架門洞布置如圖2、圖3 所示。

圖1 全幅支架布置立面圖

圖2 貨1-貨4 線支架門洞布置斷面圖

圖3 貨1-貨4 線支架門洞布置立面圖

3 支架設計及施工關鍵技術

3.1 滿堂支架設計及施工要點

3.1.1 滿堂支架結構設計

根據連續梁各節段截面幾何特征，縱橋向分2 種節段進行荷載驗算及支架參數的設計，即中跨墩頂實體段、中跨段；梁橫向分為3 個區域進行荷載驗算及支架參數的設計，即腹板下、翼緣板下、箱室下。滿堂支架的設計如下：①立桿縱距：縱橋向立柱間距中跨段為0.9m，在墩頂實體段加密至0.6m。②步距：落地滿堂支架步距為1.5m。③立桿橫距：端、中橫梁，橫隔板及腹板下肋正投影區域等實心梁體，橫距均按0.6m 搭設。箱室與翼緣板橫距均為0.9m。當曲線梁體實體部分超界時，需按實心梁體加密。落地鋼管下設底托，上設頂托。④墩頂和蓋梁頂部無法搭設支架的位置采用枕木和楔形塊進行處理。⑤因變截面連續梁底支架高度隨梁底曲線變化，高度不一，縱橫向每三跨布置一道水平桿，水平桿用扣件連接，保證頂部架體穩定。⑥地基處理橫橋向寬度為連續梁外緣2m，挖除表層土后，壓實至大于150kPa 地基承載力后，鋪設級配碎石墊層（厚20cm），然后再澆筑C30 砼硬化層（厚20cm）。

3.1.2 滿堂支架加固設計及施工要點

水平加強桿在豎向每2.4m 設置1 道，沿架體外圍連續設置，架體內縱、橫向按每間隔9m 設1 道。

掃地桿、豎向斜拉桿和剪刀撐設置嚴格按規范要求進行設置，并盡可能與周邊的穩固結構物形成可靠拉結。

在支架兩側各留1m 施工通道，通道及上下人梯外側均設置1.5m 高防護欄桿，內側滿掛密目安全網。腳手板采用30×5×300cm 木跳板，鋪滿施工平臺。

3.1.3 墩頂模板支撐設計及施工要點

墩頂和臺帽頂部無法搭設支架，采用方條和楔形塊進行處理。

在墩頂或臺帽頂部墊石外順橋向按間距0.2m 布置10×10cm 縱向方條，縱向方條底下每隔0.15m 采用楔形塊支撐和調整水平，支承墊石上（支座外）順橋向按間距0.15m 布置5×5cm 縱向方條，縱向方條底下每隔0.15m 采用楔形塊支撐和調整水平，方條上面鋪15mm 厚膠木板，膠木板與方條采用鐵釘聯接，使方條和膠木板聯成整體。支座四周采用15mm 厚木板圍抱，木板頂面與支座頂面平齊，縫隙之間采用雙面膠帶密封。

3.1.4 支架抱柱施工

為了增加支架的整體穩定，在墩柱上用Φ48.3×3.5 鋼管以“井”字型抱箍墩柱，井字鋼管與支架桿件扣件連接。同時還在墩柱長邊設置鋼管頂件，一端頂緊墩柱，一端與盤扣式支架聯接。抱箍及頂件使支架與墩柱聯成穩固的整體。抱箍、頂件每隔1.5m 設一道。支架抱箍及頂件設置平面大樣如圖4 所示。

圖4 支架抱箍及頂件設置示意平面圖

3.2 門洞設計及施工要點

3.2.1 基礎設置

門洞基礎采用1.5×1×45m 的C30 砼條形基礎。基礎內設置間距為15cm 的Φ22 主筋，間距30cm 的Φ16 分布筋。在基礎頂面預埋厚1cm 鋼板（長×寬=80cm×80cm）。

3.2.2 螺旋鋼管立柱

門洞立柱采用高6m 的Φ609×16mm 螺旋鋼管，同排按間距2m 布設。27m 門洞設4 排立柱，30m 門洞因條件所限，僅能設2 排立柱，全橋立柱共220 根。立柱底部與基礎預埋鋼板焊接固定后，再在四周均布加焊4 塊楔形加強鋼板。立柱的頂部焊接厚1cm 端頭鋼板（長×寬=120cm×120cm）。

3.2.3 立柱間的聯系

螺旋管立柱間設置[14 槽鋼花架聯系，以增強立柱結構的安全穩定性。

3.2.4 工字鋼橫梁

立柱頂部設置2I45a 工字鋼橫梁，并在立柱頂端鋼板上焊接限位［14 槽鋼，以固定工字鋼橫梁。

3.2.5 貝雷縱梁

縱梁采用加強型貝雷梁。27m 門洞設單層貝雷梁，30m 門洞設雙層貝雷梁。

貝雷梁在螺旋管頂支點處采用加強弦桿加強處理，保證支點受力處滿足要求。

相鄰貝雷梁間設置45 花窗聯接，貝雷片與45 花窗通過支架螺絲連接。用Φ22 自制U 型螺栓將貝雷縱梁與2I45a 工字鋼橫梁聯結固定。

3.2.6 門洞上盤扣式支架搭設

貝雷縱梁上按40cm 間距橫橋向擺放2I20 工字鋼分配梁，分配梁上縱橋向滿鋪10cm×10cm 方木，方木上再滿鋪2cm 厚的竹膠板。在竹膠板上搭設盤扣式支架，其設計參數參照滿堂支架，并根據具體情況進行調整。

3.2.7 門洞防護網

①線路防護。鄰近貨場股道的鋼管立柱間安裝鋼絲防護網（尺寸3m×2m，網孔50mm×50mm）進行硬隔離，寬度超出鋼管立柱10m。

②門洞防護。為避免材料、雜物及砼漿落入貨場軌道上，在門洞頂部滿鋪2cm 厚的竹膠板作防護棚，且板縫用密封膠封閉，防止水及混凝土漿液滲漏；貝雷梁及支架比橋面兩側超寬2m 以上。鐵路上方的支架外側設置密目式安全立網，防止雜物掉落在既有線上。

3.2.8 支架預壓

支架預壓采用編織袋裝砂堆載的方式，堆載總重量為梁砼總重的1.2 倍。預壓分級進行，且加載部位及次序模擬實際施工工況進行。

跨越貨場股道的支架預壓對鐵路行車造成一定的安全風險，需封鎖施工，完成預壓后，整理及分析量測數據，據以確定底模安裝標高。

3.3 拆除方案

梁體砼強度達到100%，并完成預應力的張拉及孔道壓漿后方可拆除支架，支架拆除按“縱橋向對稱均衡、橫橋向基本同步”的原則分階段循環進行。

拆除盤扣鋼管支架按先兩側翼板、后中間、先上后下、一步一清。且橫桿逐層拆除，嚴禁先將支架橫桿全部拆除后，再拆除立桿。

要點封鎖線路后方進行門洞防落物竹膠板、方木、分配梁及貝雷梁的拆除，以確保鐵路行車安全。

4 結束語

本項目連續梁支架現澆不僅上跨南寧貨場6 股道營業線施工，且為高大模板支撐體系，施工技術難度大。本項目采用盤扣式鋼管搭設滿堂支架，并設置墩柱抱箍等加固措施。大跨度重載門洞結構采用螺旋鋼管立柱+加強型貝雷桁架縱梁組合而成。因科學設計支架及門洞，嚴控搭設質量，確保了本項目連續梁的順利施工及貨場行車安全，成果顯著，得到了監理及業主單位的認可，為此類項目支架及門洞的方案設計和施工提供參考。