陡坡半填半挖路段不等寬道岔連續(xù)梁組合現(xiàn)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(xù)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(qū)。上部結(jié)構(gòu)為6 孔一聯(lián)6×32.7 m連續(xù)梁，由線路控制設計，采用分段現(xiàn)澆施工工藝。連續(xù)箱梁截面形式為變寬等高變截面，梁高3.05 m。箱梁左側(cè)線形為直線、右側(cè)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(xiàn)場制梁場地范圍內(nèi)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(xiàn)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(jié)構(gòu)為6×32 m 的連續(xù)梁變截面結(jié)構(gòu)，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(jù)相應規(guī)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(chǎn)生的荷載N4。

N4=2.0×17.2=34.4 kN/m;

(5)傾倒混凝土時產(chǎn)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(jù)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(cè)的豎向反力較小，為1979 kN。根據(jù)本橋的結(jié)構(gòu)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(jié)合其地質(zhì)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(tǒng)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(jù)中間支墩結(jié)構(gòu)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(jù)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(cè)的最大剪力抗力:

(2)蓋梁墩頂?shù)淖畲髲澗乜沽?

(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(jù)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(jīng)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(jié)論及建議

本文結(jié)合柳南客專五塘車站出站端道岔連續(xù)梁橋的工程特點，經(jīng)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(xiàn)澆連續(xù)梁施工技術方案，并對關鍵結(jié)構(gòu)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(jīng)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(zhì)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(zhì)量驗收補充標準［S］