重载铁路连续刚构0号段托架施工技术.docVIP

重载铁路连续刚构0#段托架施工技术 刘小锋 （中铁十七局四公司中南通道5标桥分部 山西省石楼县 032500） 摘要：本文以预应力混凝土连续刚构施工理论为基础，针对龙交河大桥(48+80+48)m预应力混凝土连续刚构0#段实际施工，分析了0#段施工所面临的问题，提出了采用托架法进行施工，并且探讨了托架法施工对本桥0#段施工的优点及可行性。首先根据本桥0#段的相关设计要求对托架法施工进行方案设计；然后对外托架设计方案进行全方位的受力分析及检算，论证该托架设计方案在理论上的可行性；最后对按方案要求安装就位的托架进行现场预压，实践证明该托架方案达到了运用于实际施工的要求。 关键词：连续刚构、托架、施工、设计 1、工程概况 山西中南部铁路通道龙交河大桥(48+80+48)m预应力混凝土连续刚构起止里程DK199+151.77～DK199+329.47，全长177.7m，梁体总重8403t。本桥为双线轴重30t的重载铁路桥梁，全部位于直线上，设计坡度为5.7‰。箱梁为单箱单室、直腹板、变高度、变截面结构，中支点处梁高6.5m。主梁共47个梁段，其中0#梁段12m，顶板宽度为11.4m，厚1.0m，局部变薄为0.5m；底板宽7.6m，局部变窄为6.6m，底板厚度由1.0m变化至0.92m；腹板厚度由1.6m变化为1.1m；横隔板厚1m，设置过人孔。0#段顶面设2%的横坡，腹板设通气孔，翼缘板设泄水孔。0#段内设置纵、横、竖三向预应力筋体系。 2、0#段托架法施工的优点及特点 预应力混凝土连续刚构悬臂灌注法施工连续梁，0#段一般采用支架法或托架法进行现浇。因本桥主墩分别为51.5m和67m，若采用支架法施工，耗费钢管较多，搭设支架比较耗费工期及人力，且支架稳定性较差，支架受力后弹性变形及非弹性变形均较大，这对工程安全、质量都有极不利影响，而采用托架法施工则避免了这些不利因素。采用托架法施工，需经过严密的托架受力计算，且在托架安装完成后需进行预压，根据预压结果调整模板，设置预拱值后，方可进行0#段施工，可保证施工的安全和质量。 3、托架的设计 3.1外托架设计 墩身施工时预埋钢板盒子，盒子与墩身钢筋焊接牢靠，精确定位，墩身钢筋如有切断应作补强；顺桥向穿两根Φ25精轧螺纹钢预施1.2倍水平力。纵梁采用3片I32a工字钢，牛腿采用I32a工字钢，斜角34°。在纵梁上横桥向铺设3道I20a工字钢作为分配梁，外支架为[10槽钢整体桁架，在现场加工成整体，整体起吊安装，桁架需要设置两排对拉杆，以抵消水平分力。模板体系均采用木模，面板为厚度1.5cm的竹胶板，肋木为10×10cm的方木。 3.2内托架设计 在桥墩横向每侧预埋两个I32a的工字钢牛腿，两侧纵梁在箱梁中心线处焊接接牢，以抵消相互的水平力。主纵梁上设置I20a工字钢分配梁，最大间距80cm，在分配梁上设置扣件钢管支架，注意扣件钢管支架必须设置可靠的剪刀撑，以抵消内倒角传过来的水平分力。托架具体结构详见图1。 图1 托架结构示意图 4、托架受力分析及检算 梁部砼荷载，墩壁以上部分由墩壁承担，墩壁以外由外托架承担，墩壁以内由内托架承担。在此针对该托架设计方案中外托架进行全方位的受力分析及检算如下，其中荷载取混凝土容重：2.6t/m3；施工平台、防护等附属荷载：1kpa；施工荷载：2kpa，以下检算中已考虑。 4.1桁架受力分析 桁架采用双拼[10槽钢，支对支焊接，间距100cm+3×160㎝+100㎝，托架牛腿及纵梁采用3道I32a工字钢，分配梁采用3道I20a工字钢。第一次浇筑至悬臂部分底板上倒角，第二次浇筑完剩余部分。根据梁体截面形式，腹板处及底板处纵向断面，如图2。 图2 荷载截面图 根据断面形式，以桁架为支座，把方木梁当成整体作受力杆件分析如下： 腹板处q=4.24×26=110.24KN/m，实际取125KN/m； 底板处q=3.3×26=85.8KN/m，实际取100KN/m。 图3 桁架受力分析图 根据图3分析得：方木梁整体最大弯矩为 21.8 KN·m；方木梁整体最大剪力为 83.1KN； 桁架受力最大的为（由左往右）43.2KN、165KN、162KN、162KN、165KN、43.2KN。 4.2纵梁受力分析 将I20a工字钢横梁当作整体杆件作受力分析，把桁架的支反力作为通过I20a工字钢横梁传递至纵梁的集中荷载。 根据各桁架支反力得出20a工字钢横梁荷载分部及弯矩、剪力图，如图4。 图4 纵梁受力分析图 根据图4分析得：Ι20a工字钢横梁整体最大弯矩为 50.4 KN·m；Ι20a工字钢横梁整体最大剪力为111 KN；纵梁整体支反力为：259.2KN、222KN、259.2KN。 4.3桁架简化受力分析 把桁架简化成水平杆件，以3根Ι20a工字钢分配梁为支