铁路客专整体箱梁现浇支架大跨度门洞设计及施工关键技术

• 166 •价值工程铁路客专整体箱梁现浇支架大跨度门洞设计及施工关键技术D e s ig n a n d C o n s t r u c t i o n K e y T e c h n o lo g y o f t h e L a r g e-s p a n C a s t-i n-p l a c e S u p p o r t D o o r o f R a i l w a yP a s s e n g e r D o u b le D e d ic a t e d L i n e I n t e g r a l B o x G i r d e r钱传顶Q I A N C h u a n-d i n g(中铁十二局集团第一工程有限公司，西安710038)(T h e 1st E n g in e e rin g Co.,L td.of C hina R a ilw a y 12th B ureau G ro u p,X i'a n710038, C hina)摘要：本文结合工程实例，详细阐述了采用碗扣式钢管架作为铁路客运专线双线整体箱梁现浇满堂支架及万能杆件与贝雷桁架 组合设置大跨度铁路通行门洞的设计方案。

并对支撑系统的主要承重结构进行了承载安全检算。

以期能对其它类似项目的施工起到 一些借鉴作用。

Abstract:C om bined w ith the enginee ring exa m ple,th is p a per introduce s the design p la n n in g of large span railw-ay tra ffic openings in te rca la te d by the cast fu ll support and u n ive rsa l b a r and B a ile y truss of the b o w l-b u c k le passenger double de dicated lin e in te g ra l box g ird e r.The safety in sp e ctio n of m a in lo a d-b e a rin g structure of the support system is ca rrie d out to provide some reference fo r oth e r s im ila r p ro je cts.关键词：客专双线整体箱梁;碗扣式钢管架；万能杆件；贝雷桁架;通行门洞Key words:passenger do uble d e dicated lin e in te g ra l box g ird e r；b o w l-b u c k le steel p ipe ra c k；u n ive rsa l rod b o d y；B a ile y tru ss；access opening中图分类号:U445 文献标识码:A0引言满堂支架现浇箱梁因易于控制施工质量及梁体线型，安全性好，施工难度低等特点，在条件允许下为优先采用 的施工方法。

随着我国铁路、公路桥梁建设的发展，满堂支 架法现浇梁的支撑系统亦朝着大吨位、大跨度方向发展，采用常规的钢管脚手架杆件搭设满堂支架及普通型钢设 置门洞的承载能力有限。

如何实现在大吨位箱梁、高桥墩 及大断面等特殊情况下的梁体满堂支架施工是桥梁建设 技术人员所面临的现实难题。

本文结合了作者的施工实例，详细阐述了铁路客运 专线大吨位双线整体箱梁采用碗扣式钢管架作支撑系统 的满堂支架法现浇，以及采用万能杆件与贝雷桁架组合 设置跨越双线铁路的通行门洞的设计及施工方案，并对 支撑系统关键受力结构进行了承载力验算，希望能够为 桥梁工程技术人员在其他相类工程的支撑方案设计时提 供一些思路。

1工程概况****铁路客专****大桥起讫里程为D K289+103.82耀作者简介：钱传顶（1983-)男，江苏扬州人，毕业于南京林业大 学，研究方向为桥梁工程。

施工测量方法及控制和单向三角高程测量的基准索线形 测量方法，完全能够克服了桥梁跨度大，施工现场工况差 和气候条件恶劣等各种因素的影响，在实际的测量应用 中，其测量结果也能够很好的满足施工的需求，在提高工 程测量精度、社会效益、节约经济成本等方面都得到了很 好的控制。

参考文献：[1]中铁大桥局集团公司.武汉鹦鹉洲长江大桥高钢塔施工组 织设计「J l.2012,8.文章编号=1006-4311(2017)02-0166-03D K290+376.58,桥梁总长1300.62m，本大桥第27孔采用40m双线简支整体箱梁跨越***铁路。

箱梁采用等高变截面形式，总长40.6m。

梁高 268.6c m，梁顶宽1220c m，梁底宽265c m，箱梁中间标准段腹板厚69.7c m，顶板厚44.8c m，底板厚42.4c m。

箱梁采用满堂支架现浇施工，所跨的铁路为双线，线间距为4.6m，因条件限制，两股道之间不能设置临时支撑墩。

则支架需设置跨度达12m门洞以保持铁路的正常s—-H-^运呂。

本项目的箱梁为客专双线整体箱梁，具有大断面、大吨位及质量要求高等特点。

故对于支架的基底处理，支架采用的材料及搭设形式，铁路通行门洞支墩、纵梁采用的材料等均不同于普通的支架现浇梁，对其安全性及承载能力的要求大幅提高。

采用何种安全可靠的现浇支撑方案为本项目急需解决的难题。

2支架及门洞设计方案研究及制定2.1支架结构设计方案经过对常用的多种支架形式的适用性及承载能力进行的比对及评价，本项目最终决定采用新型的碗扣式钢管脚手架方案。

碗扣式的核心部件是碗扣接头，由上下碗扣、[2]中铁大桥局集团公司.武汉鹦鹉洲长江大桥主缆施工组织 设计[J l.2012,10.[3] 王文中.控制测量[M].北京：地质出版社，1995,9.[4]张坤宜.交通土木工程测量[M].北京：人民交通出版社，1999,6.[5]张勇，王波.全站仪三角高程新方法及精度估算[J].测绘工 程，2007,12.[6]杜文举，刘莹，等.全站仪三角高程测量的精度分析及其应 用[J].铁道勘察，2008,4.Value Engineering• 167 •1220cm纵梁15cmx 20cm 方木围拦（挂密目网）顶托碗扣式，支架杆件底座垫木15cm伊15cn8x 60cm _^5x 30cn6x 60cm1620cmJ .5x 30ci 8x 60cm图1碗扣式满堂支架布置横截面示意图限位销及横杆接头等组成，具有结构简单、接头结构合理、承压杆件采用轴向连接、力学性能好、工作安全可靠、施工 简便等特点。

完全能够满足本项目的施工要求。

本项目碗扣式满堂支架布置如图1所示。

按设计范围进行支架地基的处理加固，清除地基表 面的软弱地层，坑洼处分层回填碎石并夯实，如果地面倾 斜过大而整成一同水平面工程量较大时挖成台阶。

平整 好的地面用16吨压路机碾压平实后，铺15c m 厚的碎石 并碾压密实，再在碎石层上浇筑厚度15c m C 20混凝土垫 层，垫层宽度较支架宽度大1m 左右，并在场地四周挖设 排水沟，避免雨水浸泡地基而降低承载力。

在垫层上按照 支架立柱所对应位置铺设15c m x 15c m 支垫方木以分散 及传递压力。

支架宽度考虑工人操作、材料堆置及运输的需要，本 项目支架的两侧宽度较箱梁超宽1.8m ，以作为工作平台。

本次设计首先对满堂支架进行了承载验算，以明确定 支架每根立杆所承受竖向压力的大小，从而确定了钢管立杆的纵向间距：腹板下立杆横桥 向间距为30c m ，底板及两侧翼缘 板部下立杆横桥向间距为60c m ； 立杆纵向间距均为90c m ，支架的 横杆步距为120c m ，用横杆使所有立杆联成整体；为了一步确保支架的整体稳定性，横向每隔4排立杆设置一道剪刀撑。

纵向每隔3 排立杆设置一道剪刀撑。

立杆下端均安装专用底座， 立杆顶端安装可调节高度的顶 托，以便调整支架高度及拆除模 板起到卸落作用。

顶托上为纵梁，纵梁采用 方木15c m x 20c m 方木，纵梁上摆放12c m x l 5c m 方木横梁，其间距设置 为40c m 。

在横梁即可铺设箱梁的底模及安设箱梁侧模支撑桁架。

2.2铁路通行门洞设置方案进行简支箱梁现浇施工时，为了确保铁路运营的正常 进行，现浇支架需设置门洞，经与铁路局运输及工务管理部门沟通、协调，最终铁路局审核同意拟设置的门洞净宽为11m ，净高为6m ，以满足铁路安全行车要求。

经计算，铁路门洞两侧支撑需承受竖向荷载达 6773.4k N ，如果选用大型构件，在铁路两侧进行安装存在 诸多困难。

本项目门洞支墩使用了承载能力强，且能在不 使用起重机械的情况下人力进行安装的万能杆件。

门洞纵梁的承载计算跨度达12m ，整体箱梁自重及施 工等荷载使纵梁产生非常大的弯矩，普通型材难以承受。

本项目采用了贝雷桁架组拼成门洞纵梁。

铁路通车门洞结构设置如图2所示。

万能杆件支墩采用C 20钢筋混凝土基础，其尺寸为16.6m x 2.6m x 1.0m (长X 宽X 高），基础顶面标高为259.80m ， 以确保建成后门洞净高满足设计。

浇筑支墩混凝土时，按设计位置预埋连接万能杆件队, 支承靴的螺栓，待混凝土强度 达到要求后安装队，支承靴， 立杆使用N ,、N 2两种杆件双拼 接高，在立杆顶部也安装N 2, 支承靴形成平台后，在支承靴 上放置2I 32a 工字钢垫梁，工 字钢垫梁上摆放贝雷桁架纵梁 (腹板下纵梁间距为0.8m ，底 板及翼缘板下为1m )。

纵梁之 间按间距每2m 安装一个支撑 架，将贝雷桁架连接成稳固的 承载整体。

贝雷桁架纵梁上按 间距60c m 设置10c m x 15c m 方 木分配梁。

分配梁上满铺厚度 为3m m 的钢板，形成对铁路的防护棚罩，避免在施工时工具、图2铁路通行门洞设置简图• 168 •价值工程图3箱梁自重荷载分布情况材料跌落在铁路上影响行车安全，钢板上可直接铺设箱梁底模。

3支架预压施工支架搭完后需进行预压，一方面以检验支架整体承载 的安全性。

另一方面通过预先施加荷载，清除支架各结构 间存在的非弹性变形和地基的非弹性沉陷，促使支架在箱 梁砼浇注时结构的稳定。

同时也获得了施工荷载施加于支 架时其产生的弹性变形值，以准确设置支架的预拱度，使 浇筑完成的箱梁符合设计的线型及标高。

采用砂袋堆载进行箱梁预压，砂袋堆码位置及重量与 箱梁自重分布曲线一致，以尽量模拟施工时支架的承载情 况。

考虑堆载物品及人工操作时的偏差，堆载取1.2的不均匀系数。

在堆载区域设置观测点，其分布于每跨两端、1/8跨、1/4跨及跨中。