上跨鐵路連續(xù)梁門洞支架施工技術(shù)

1、上跨鐵路連續(xù)梁門洞支架施工技術(shù)1、工程概況現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁上跨鐵路線，連續(xù)梁與湘桂鐵路斜交角度7356,56，對(duì)應(yīng)鐵 路中心里程為K3+578m，連續(xù)梁跨徑為22m+2*34m+22m，截面為單箱4室?？玷F路跨橋梁下 部結(jié)構(gòu)采用單柱式橋墩，鉆孔樁基礎(chǔ)。2、門洞支架設(shè)計(jì)方案及受力計(jì)算2. 1支架設(shè)計(jì)方案為確保橋梁施工安全和鐵路運(yùn)營安全，現(xiàn)澆箱梁混凝土?xí)r、跨湘桂鐵路線部分支架采用 六五式橋墩立柱及工字鋼構(gòu)件搭設(shè)門型支架、門洞頂部再搭設(shè)滿堂支架整體澆筑梁部混凝 土。門洞順湘桂鐵路方向搭設(shè)，門洞底梁底部距軌面6.0m、凈寬按每側(cè)不小于3m搭設(shè)，以 滿足鐵路技規(guī)建限要求為準(zhǔn)。門型支架由條形基礎(chǔ)、預(yù)

2、埋件、六五式橋墩立柱、工字鋼立柱 頂連接梁、工字鋼縱梁等組成。六五式橋墩立柱支立在條形基礎(chǔ)上，立柱間間距為4m，與 基礎(chǔ)上的預(yù)埋連接螺桿固定。工字鋼連接橫梁（三拼I40b工字鋼）架設(shè)于立柱上，再在橫 梁上鋪設(shè)工字鋼縱梁（I45工字鋼，間距為0.5m），縱梁頂部鋪設(shè)兩層密目網(wǎng)及一層竹膠板， 上面搭設(shè)滿堂式碗口支架。本段門型支架搭設(shè)長(zhǎng)度為84m?，F(xiàn)澆梁底模鋪設(shè)好后根據(jù)相鄰鐵 路線路外梁段支架預(yù)壓變形數(shù)值調(diào)整后進(jìn)行現(xiàn)澆梁施工。條形基礎(chǔ)施工利用行車間隙時(shí)間作 業(yè)，鋼立柱及工字鋼縱橫梁在天窗點(diǎn)或要點(diǎn)時(shí)間范圍完成。2、2受力驗(yàn)算2.2.1、門洞寬度驗(yàn)算本工程主線跨連續(xù)箱梁及匝道跨連續(xù)梁跨湘桂鐵路區(qū)域，鐵路

3、線路位于曲線段，根據(jù)鐵 路技術(shù)管理規(guī)程（鐵道部令第29號(hào)）相關(guān)規(guī)定，需對(duì)曲線加寬段進(jìn)行驗(yàn)算。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)鐵路標(biāo)志牌明示：曲線半徑R=600m,外軌超高值h=55mm；計(jì)算高度（計(jì)算點(diǎn)自軌面算起的高度）H=3000mm；曲線內(nèi)側(cè)加寬值40500+RHh=150040500+60030001500 x 65 = 197.5mm曲線外側(cè)加寬值（mm）44000 44000 =73.3mmR 600根據(jù)鐵路建筑界限規(guī)定本工程門洞半幅寬度不得少于2440+197.5=2637.5mm3000mm, 符合要求。2.2.2、支架體系力學(xué)驗(yàn)算根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，箱梁底模竹膠板、橫向方木均能滿足施工要求，本例僅對(duì)工字

4、鋼主 梁的跨中、支點(diǎn)以及鋼管立柱進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性驗(yàn)算。梁體數(shù)據(jù)見下表：跨鐵路段梁部主要材料數(shù)量表項(xiàng)目左幅27287右幅34-35梁高（m）與湘桂鐵路交角混凝土 C50 （m3）819中隔梁高2.1m，跨中梁高 1.6m73056 561、11級(jí)鋼筋（t）160從上表中可看出主線左右幅中隔梁與跨中梁高不是等截面梁高，中隔梁體自重最大，跨 中自重小，本方案針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，本方案跨鐵路門洞支架結(jié)構(gòu)受力驗(yàn)算分 別對(duì)中隔梁、跨中梁自重荷載不同且門洞支架設(shè)計(jì)不同分別進(jìn)行驗(yàn)算、縱梁跨徑中隔梁 L=6m、跨中L=10m驗(yàn)算。（1）、荷載分析及組合1）、荷載分析、中隔梁段加厚腹板處砼單位重：

5、以左幅28 #墩（右幅34#墩）中隔梁重量最大斷 面計(jì)算荷載。中隔梁跨中底板厚度為0.9m，頂板厚度為0.4m。中隔梁寬度2m，底板厚度變 化段1m。荷載計(jì)算如下：中隔梁段加厚腹重：q = 2.31m2 x 1 x 26十 1.15 = 52.23kN/m2、跨中梁段腹板處砼單位重：跨中截面梁高為1.6m，道路中心線為1.84m,中隔梁跨中底板厚度為0.25m，跨中底板厚度為0.25m(如下圖)?？缰辛憾胃拱逯兀簈2 = 1.194m2 X 1x 26 十 0.95 = 32.678kN/m2、中隔梁段箱室處砼單位重：%=(04 + 0-95)xlx26 = 35.kN/m2、跨中梁段箱室處砼

6、單位重：q = (0-25 + 0.25)xlx26 = 13kN/m24、模板、方木自重：q5 = 2.5印/ m2、施工人員和運(yùn)輸工具重量：q = L5kN/m26、傾倒砼的沖擊荷載：q7 = 2.0kN/m2、振搗砼的豎向荷載：q = 2.0kN/m28、中隔梁荷載組合、中隔梁腹板處荷載組合：q = 1.2 x (q + q ) +1.4 x (q + q + q ) = 1.2 x (52.23 + 2.5) +1.4 x (1.5 + 2 + 2)15678=73.276kN / m 2、中隔梁箱室處荷載組合：q = 1.2 x (q + q ) +1.4 x (q + q + q

7、) = 1.2 x (35.1 + 2.5) +1.4 x (1.5 + 2 + 2)35678=51.82kN / m 2、中隔梁腹板處工字鋼荷載(縱梁間距0.32m)q = 73.276kN/m2 x 0.32 = 23.45kN/m、中隔梁箱室處工字鋼荷載(縱梁間距0.32m)q = 51.82kN/m2 x 0.32 = 16.58kN/m根據(jù)中隔梁處箱梁荷載組合分析，取中隔梁段腹板處工字鋼進(jìn)行力學(xué)驗(yàn)算結(jié)構(gòu)受力。0中隔梁=23.45kN / m、跨中梁段荷載組合、跨中梁腹板處荷載組合：q = 1.2 x (q + q ) +1.4 x (q + q + q ) = 1.2 x (32.

8、678 + 2.5) +1.4 x (1.5 + 2 + 2)25678=49.914kN / m 2、跨中梁箱室處荷載組合：q = 1.2x (q + q ) +1.4x (q + q + q ) = 1.2x (13.0 + 2.5) +1.4x (1.5 + 2 + 2)45678=26.3kN / m 2、跨中梁腹板處工字鋼荷載(縱梁間距0.5m)q = 49.914kN /m2 x 0.5 = 24.957kN/ m、跨中梁箱室處工字鋼荷載(縱梁間距0.5m)q = 26.3kN/m2 x 0.5 = 13.15kN/m根據(jù)跨中梁箱梁荷載組合分析，取腹板處工字鋼進(jìn)行力學(xué)驗(yàn)算結(jié)構(gòu)受力。

9、q 跨中=24.957kN / m（2）、材料情況1 ）、I40b工字鋼：?jiǎn)挝恢亓繛?73.84kg/m，截面積A = 94.07cm2，截面慣性矩I = 22781cm4，截面抵抗矩W = 1139cm3，半截面面積矩S = 671.2cm3，腰板厚度 t = 12.5mm ； Q = 73.84kg / m = 0.7384kN/m。w12） 、I45b工字鋼：?jiǎn)挝恢亓繛?87.45kg/m，截面積A = 111.4cm2，截面慣性矩I = 33759cm4，截面抵抗矩W = 1500.4cm3，半截面面積矩S = 887.1cm3，腰板厚度 XXXt = 13.5mm ； Q2 = 87

10、.45kg / m = 0.8745kN/ m。3）、工字鋼容許彎曲應(yīng)力t w= 145MPa，容許剪應(yīng)力L = 85MPa。（3）、跨中設(shè)計(jì)縱梁I45b工字鋼驗(yàn)算1）、縱梁I45b工字鋼檢算參數(shù)、縱梁I45b工字鋼按簡(jiǎn)支架計(jì)算，計(jì)算荷載取腹板處工字鋼荷載+I45b工字鋼自重：q = 24.957kN / m + 0.8745kN / m = 25.83kN / m。、縱梁計(jì)算跨徑取L=7.5m進(jìn)行驗(yàn)算。2）、縱梁I45b工字鋼抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算、I45b工字鋼跨中最大彎矩力計(jì)算M = 1 q 12 = - x 25.83 x 7.52 = 181.62kN - m 8跨中 8、抗彎曲應(yīng)力強(qiáng)度按容許

11、應(yīng)力計(jì)算b = M = Mmax = 181.62x 106 = 121.05MPa la= 145MPaW W1500.4 x 103I45b工字鋼縱梁抗彎強(qiáng)度滿足要求。3）、縱梁I45b工字鋼抗剪應(yīng)力驗(yàn)算、支座反力計(jì)算（最大剪力）V = 1 ql = 1 x 25.83 x 7.5 = 96.863kN22、抗剪強(qiáng)度按容許應(yīng)力計(jì)算t=性=96幽3 x 103 x 887x 103 = 1&854MPa t = 85MpaI t33759 x 104 x 13.5抗剪強(qiáng)度滿足要求。4）、縱梁I45b工字鋼撓度驗(yàn)算匕 5q -145 x 25.83 x 75004f = 14.94mm384E

12、I 384 x 211 x 103 x 33759 x 104l 7500=18.75mm400400撓度滿足要求。（4）、三拼I40b工字鋼橫梁驗(yàn)算 1）、三拼I40b工字鋼橫梁檢算參數(shù)、中隔梁腹板處工字鋼荷載+I40b工字鋼自重：q = 24.163kN/ m ；跨中梁段腹板處 工字鋼荷載+I40b工字鋼自重：q = 25X3kN / m ；、中隔梁腹板4m跨橫梁承擔(dān)12組縱梁荷載，按腹板處工字鋼荷載q = 26.363kN / m計(jì)算，每側(cè)4m橫梁荷載為：q = 24.163 x 12 x 6.5 + 2 = 942.36kN，則每米橫梁荷載為：q = 942.36 + 4 = 235.

13、59kN/m?？缰辛焊拱?m跨橫梁承擔(dān)8組縱梁荷載，按腹板處工字鋼荷載q = 25.83kN /m計(jì)算，每側(cè)4m橫梁荷載為：q = 25.83x8x7 + 2 = 723.24kN，則每米橫梁荷載為： q = 723.24 + 4 = 180.81kN / m。按最重荷載計(jì)算，本方案以中隔梁腹板處工字鋼荷載驗(yàn)算下部結(jié)構(gòu)受力，則驗(yàn)算荷載值取：q = 235.59kN / m、三拼 I40b 工字鋼自重：q = 73.84.66kg / m x 3 = 221.52kg /m = 2.2152kN /m、每米三拼I40b鋼橫梁荷載驗(yàn)算?。簈 = 235.59 + 2.215 = 237.805kN

14、 /m、橫梁計(jì)算跨徑L=4m2）、三拼橫梁I40b工字鋼抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算、I40b工字鋼跨中最大彎矩力計(jì)算M = 1 q l2 = 1 x 237.805 x 42 = 475.61kN - m88、抗彎曲應(yīng)力強(qiáng)度按容許應(yīng)力計(jì)算475.61 X106 = 139.189MPa b= 145 MPa3 x 1139 x 103三拼I40b工字鋼橫梁抗彎強(qiáng)度滿足要求，三片I40b工字鋼每隔1m上下在拼接處滿焊2m,三片I40b工字鋼焊接成整體受力，焊接縫要求符合鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范。3）、三拼I40b工字鋼橫梁抗剪應(yīng)力驗(yàn)算、支座反力計(jì)算（最大剪力）V = 1 ql = - x 237.805 x 4 = 4

15、75.61kN22、抗剪強(qiáng)度按容許應(yīng)力計(jì)算VST = 尤1人475.61 x 103 x 671.2 x 103口 (=37.368MPa k=85Mpa3 x 22781 x 104 x 12.5抗剪強(qiáng)度滿足要求。4）、三拼I40b工字鋼橫梁撓度驗(yàn)算5 x 237.805 x 40004f = 5q 14 =384EI 384 x 211 x 103 x 3 x 22781 x 104=5.54mm=迎=10mm400400撓度滿足要求。3、支架施工3.1支架基礎(chǔ)支架基礎(chǔ)采用寬0.8m、高0.6m的C20鋼筋混凝土的條形基礎(chǔ)。條形基礎(chǔ)面以最高點(diǎn)軌面 標(biāo)高為控制點(diǎn)低于軌面0.4m，條形基礎(chǔ)頂面

16、控制在同一水平面。條形基礎(chǔ)頂部需預(yù)埋六五式 橋墩立柱連接鋼板及連接螺栓，連接螺栓位置與六五式橋墩立柱分段鋼板預(yù)留孔位置一致。 用全站儀精確定位鋼板位置并校正水平后，將鋼板底錨筋與條形基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋焊接固定，澆注 條形基礎(chǔ)。3.2六五式橋墩立柱安裝六五式橋墩立柱采用人工配合25t汽車吊進(jìn)行安裝（六五式橋墩C1構(gòu)件為標(biāo)準(zhǔn)3m長(zhǎng)每節(jié)， 每根立柱為2節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段C1構(gòu)件，在吊裝前先采用螺桿、螺帽緊固連接）。鋼立柱精確就位 后，采用螺帽緊固，螺桿、螺帽緊固穩(wěn)固后方可松開吊鉤。隨著立柱的逐根安裝，及時(shí)焊接 立柱間剪刀型連接16槽鋼。3.3六五式橋墩立柱頂3I40工字鋼橫梁吊裝柱頂設(shè)工字鋼橫梁，橫梁采用三片I40

17、b工字鋼拼焊成組合工字鋼梁，三拼I40b工字鋼 梁每隔1m拼接處上下焊接成整體，焊縫長(zhǎng)度2m，采用25t吊車吊裝至立柱頂。鋼橫梁與鋼立樁采用二個(gè)曜2 “U”形抱箍連接，“U”形抱箍安裝時(shí)在鋼柱頂封端鋼板 開孔穿入“，形抱箍，再采用螺栓緊固。3.4 I45工字鋼縱梁吊裝縱梁吊裝前，在3I40a工字鋼橫梁頂標(biāo)記出每片I45工字鋼的準(zhǔn)確位置，I45工字鋼吊 裝采用25噸汽車吊吊裝人工配合。每片縱梁就位后兩側(cè)采用短鋼筋頭焊接在3I40工字鋼橫 梁上，確保工字鋼穩(wěn)固不側(cè)翻，在點(diǎn)焊完后方可松開吊鉤?？v梁上滿鋪兩層密目網(wǎng)及一層 20mm竹膠木模板，竹膠木模板上順鐵路方向（與橫梁平行）放再鋪設(shè)一層10X10c

18、m方木及 20mm厚梁底模板，梁底模板的標(biāo)高調(diào)整采用方木三角楔塊在二層方木間相互墊平，方木三 角楔塊要楔緊并用鐵釘釘穩(wěn)，方木三角楔塊設(shè)置作用為一是調(diào)整梁標(biāo)高，二是以利于梁施工 完成后拆除梁底模板?，F(xiàn)澆梁底模鋪設(shè)好后應(yīng)進(jìn)行支架預(yù)壓，取得彈性變形、非彈性變形數(shù)值，支架根據(jù)變形 數(shù)值調(diào)整后進(jìn)行現(xiàn)澆梁施工。3.5門洞支架拆除及鐵路路基恢復(fù)箱梁混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求后，并在鐵路相關(guān)部門的配合下才可進(jìn)行門洞支架的拆 除，方法如下：先將門洞支架立桿底端的木楔取出，然后拆除方木立桿、承重方木和模板。 方木、模板應(yīng)在門洞支架上少量集中堆放，分批用吊車吊出。最后用吊車拆除六五式橋墩立 柱。門洞拆除完畢后，應(yīng)將所有材料和建筑垃圾清理出公路路面，路面清掃干凈，建筑垃圾 應(yīng)按監(jiān)理指定的地方進(jìn)行集中堆放，并按要求處理。門洞拆除是施工難度最大，因空間受限且上部橋梁結(jié)構(gòu)已完成，該段門洞位于鐵路路 塹在無法使用吊裝拆除設(shè)備。門洞支架是架空施工方案的難點(diǎn)，為克服拆除無法使用吊裝機(jī)械我部根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，折除時(shí)采取橫移拖拉方法拆除架空縱梁。1、工字鋼縱梁的拆除根據(jù)該段防護(hù)架空長(zhǎng)度及施工環(huán)境等特殊性設(shè)計(jì)4臺(tái)拖拉小車，拖拉小車采用鋼板、 型鋼、滑輪組及軸承作成，設(shè)計(jì)手葫蘆小型吊裝提升設(shè)備