合福鐵路墩設(shè)一聯(lián)432m道岔連續(xù)梁支架設(shè)計(jì)

合福鐵路墩設(shè)一聯(lián)432m道岔連續(xù)梁支架設(shè)計(jì)

一、#-7#墩梁福建港鐵路（福建省江西段）標(biāo)準(zhǔn)溶通1#橋，全長dk761.449。09dk761.788.42，全長39.33米。其中3#-7#墩設(shè)一聯(lián)(4×32)m道岔連續(xù)梁,全長130.7m。梁體為等高預(yù)應(yīng)力箱梁,中心梁高3.05m,底寬10.9~20.6m,頂寬18.8~28.5m,腹板厚0.45~1m。采用圓端形橋墩,高20.5~29m,基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁,橋梁縱斷面及箱梁標(biāo)準(zhǔn)斷面見圖1。二、滿堂支架法施工該道岔連續(xù)梁分4個現(xiàn)澆節(jié)段,節(jié)段劃分見圖2,現(xiàn)澆支架可采用滿堂式和梁柱式兩種形式。鑒于墩身高度達(dá)20.5~29m,且地形變化較大,如采用滿堂支架法施工,支架搭設(shè)的成本較高,且施工安全不易保證。結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)情況,選擇采用梁柱式支架。即采用鋼管立柱和貝雷梁作為主要承力構(gòu)件,配以分配工字鋼、方木等形成支架體系進(jìn)行施工。三、支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算1.支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)支架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)支架結(jié)構(gòu)由基礎(chǔ)、立柱及分配梁、縱梁和分配梁組成,總體結(jié)構(gòu)見圖3。(2)各分支結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)1基礎(chǔ)跨中采用C30混凝土條形基礎(chǔ),兩側(cè)利用承臺作基礎(chǔ)。22垂直和布置采用外徑47.8cm,壁厚1cm的螺旋鋼管作立柱,立柱頂面設(shè)卸落砂筒,卸落砂筒頂面放置橫向雙45a工字鋼。3縱梁采用單層四片、三片、兩片組合普通型貝雷梁。4三分配梁采用14a工字鋼,縱向橋間距60cm。2.支架結(jié)構(gòu)檢查(1)從鋼筋荷載的產(chǎn)生和引起的荷載支架計(jì)算荷載包括模板自重、新澆砼自重(含鋼筋重量)、施工人員及施工機(jī)具荷載、傾倒砼時產(chǎn)生的荷載及振搗產(chǎn)生的荷載等。采用midas軟件整體建模計(jì)算,整體模型見圖4。(2)表面制度的剛性和強(qiáng)度測試12結(jié)構(gòu)體系的剛性計(jì)算通過計(jì)算,支架豎向最大變形為19.13mm。取最大變形計(jì)算,則撓跨比為η=14.7<20,剛度滿足要求,如圖5所示。2工字鋼立柱與貝雷梁應(yīng)力分析①貝雷梁計(jì)算通過計(jì)算,貝雷梁最大軸向應(yīng)力為254.3MPa,最大值位于貝雷梁大里程方向與45a工字鋼接觸的豎桿上,如圖6所示。對于臨時結(jié)構(gòu)16Mn鋼的拉壓應(yīng)力可提高30%,允許拉壓應(yīng)力為210×1.3=273MPa。按應(yīng)力分析,貝雷梁強(qiáng)度滿足要求。②I45a工字鋼分配梁計(jì)算通過計(jì)算,分配梁最大組合應(yīng)力為121.8MPa,最大值位于分配梁靠近立柱處,如圖7所示。分配梁應(yīng)力小于Q235鋼材的容許應(yīng)力145MPa,分配梁強(qiáng)度滿足要求。③鋼管立柱計(jì)算通過計(jì)算,立柱最大軸力為922.6KN,如圖8所示。鋼管立柱豎向壓應(yīng)力值為④地基承載力檢算因兩端立柱位于承臺上,不單獨(dú)計(jì)算,中間雙排立柱最大反力之和為1087.8t。要求地基承載力為σ=F/A=(支反力+條形基礎(chǔ)自重)/基礎(chǔ)平面尺寸=173KPa,要求經(jīng)檢測的地基承載力不小于該計(jì)算值。四、施工過程和關(guān)鍵施工技術(shù)的集合1.施工過程見圖92.關(guān)鍵施工技術(shù)(1)基處理及承載力檢測跨中基礎(chǔ)采用C20鋼筋混凝土條形擴(kuò)大基礎(chǔ),施工前應(yīng)進(jìn)行地基處理及承載力檢測,并出具相關(guān)檢測資料。分兩次進(jìn)行施工,下層基礎(chǔ)與上層基礎(chǔ)之間設(shè)置連接鋼筋。兩側(cè)基礎(chǔ)直接利用橋墩承臺。并設(shè)調(diào)高基礎(chǔ)統(tǒng)一立柱高度,基礎(chǔ)與承臺之間設(shè)連接鋼筋。(2)管道安裝鋼管立柱通過法蘭盤和高強(qiáng)螺栓進(jìn)行接長,相互之間采用[20槽鋼焊接連接為整體,承臺上立柱與墩身之間通過預(yù)埋件連接。(3)砂洗機(jī)安裝卸落砂筒使用前應(yīng)經(jīng)模擬加載試驗(yàn),以獲得其壓縮變形數(shù)據(jù),安裝高度經(jīng)現(xiàn)場實(shí)測后計(jì)算確定。(4)單45a鋼梁安裝工字鋼橫梁與每個卸落砂筒頂鋼板之間采用四塊三角加強(qiáng)鋼板對稱滿焊連接,確保穩(wěn)定。(5)橋后橫向連接貝雷梁在橋下先分組進(jìn)行預(yù)拼裝,吊裝上橋后再補(bǔ)充橫向連接。端頭及支撐位置均設(shè)置通長橫向連接系,連接系間距不超過6m。貝雷梁安裝宜從中間往兩側(cè)對稱進(jìn)行。(6)14a水平梁安裝工字鋼橫向分配梁縱橋向間距統(tǒng)一為60cm,橫橋向接頭處應(yīng)設(shè)置在貝雷梁上,且不得位于兩側(cè)最外3組貝雷梁處。(7)木模板和內(nèi)模側(cè)模板采用整體鋼模板;底板兩側(cè)各1m范圍采用鋼模板,中間采用木模板,內(nèi)模采用木模板。為確保模板的整體穩(wěn)定性,每間隔3m選取一道I14a工字鋼橫向分配梁與底鋼模板焊接連接。(8)支架預(yù)壓采用逐孔預(yù)壓的方式,分級進(jìn)行加載,加載重量為支架所承受最大施工荷載的110%。(9)安裝鋼筋混凝土和預(yù)制管道鋼筋在加工場集中加工后,由平板車運(yùn)至現(xiàn)場進(jìn)行綁扎。預(yù)應(yīng)力管道采用鋼筋網(wǎng)片進(jìn)行準(zhǔn)確定位。(10)混凝土施工混凝土采用集中拌制,砼罐車運(yùn)輸,2臺汽車泵同時泵送入模施工。施工過程中,需安排專人對模板及支架進(jìn)行檢查。(11)施工準(zhǔn)備梁體混凝土強(qiáng)度及期齡達(dá)到設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施工。張拉以應(yīng)力控制為主,伸長量作為校核。(12)拆除模型和支架模板及支架拆除前,需編制專項(xiàng)施工方案并進(jìn)行報(bào)批。拆除時嚴(yán)格按照方案要求執(zhí)行,確保施工安全。五、梁體結(jié)構(gòu)施工技術(shù)通過合福鐵路閩清站1#大橋(4×32)m道岔連續(xù)梁施工實(shí)踐,