沪昆高速铁路贵溪特大桥连续梁0号段的设计与施工
【摘要】以沪昆高速铁路贵溪特大桥60+100+60m连续梁157#主墩为例，介绍了预应力混凝土连续梁0号段现浇支架设计与验算方法，阐述了施工支架的施工技术，为具有同类工程施工提供较好的经验借鉴。
【关键词】大体积混凝土；一次性支架现浇连续两；支架；设计与施工
1. 引言
随着中国高速铁路的快速发展，大跨度预应力混凝土连续梁在施工中越来越广泛，它通常采用悬臂浇筑法施工；而0#段一般均要求一次性支架现浇完成，它结构复杂，混凝土浇筑量大，且是整个连续梁施工的关键部位，施工中出现的诸多因素事先难以精确估计，因此必须采用安全合理的施工方案保证整个0号段的施工质量，并尽量做到安全、方便、快捷和节约资源。在支架支撑大桥0号段施工过程中，支架的强度、刚度、稳定性等直接影响到连续梁混凝土浇筑的安全及质量，从事连续梁工程施工的过程中，总结出了一些经验及新知识；下面结合贵溪特大桥157号墩0号段的施工，对大跨度连续梁支架法现浇施工支架设计与施工进行研讨。
2. 工程概况
（1）贵溪特大桥位于江西省贵溪市境内，中心里程为DK425+936.11，总长8487.23m。本桥在DK426+868.3处采用（60+100+60）m连续梁跨沪昆高速公路，线路与高速公路夹角为43°，跨越处高速公路宽25.2m。
（2）156号～159号墩为跨沪昆高速公路连续梁，其中157号和158号墩为连续梁主墩。桥跨布置为（60+100+60）m预应力混凝土连续梁，全长221.5m。主梁采用单箱单室直腹板截面形式，0号段长14m，梁高7.85m，箱梁顶宽12m，底宽6.7m。主墩下部为：承台尺寸均为17.4×11.4m，墩高14m，墩顶尺寸为10.0×4.2m的圆端形截面。
（3）为保证0号梁段的整体性及高速铁路耐久性，要求整个0号段一次性浇筑完成，经过比选，我们采用钢管支墩整体一次性浇注的方法来施工。
3. 0号段支架方案设计
157主墩0号段长度为14m，能满足两个挂篮在0号段进行拼装，采用支架法现浇施工，支架布置为钢管+型钢支架。0号段梁体采用钢管（直径600mm，壁厚10mm）立柱+型钢支架现浇，腹板及翼板外模采用厂制定型钢模，底模采用18mm厚竹胶板+方木（红杉木）。钢管柱在主墩前后（纵向大小里程方向）各设置两排，内排置于桥墩承台上；157号墩外排置于C35钢筋混凝土基础（厚210cm）+ （厚150cm）C35混凝土基础上。型钢梁为双I36a工字钢，支
承于钢管立柱和墩顶上，底模由18mm厚竹胶板和满铺型钢、方木组成。
3.1钢管立柱。
立柱采用钢管立柱，沿桥纵向主墩大小里程各设置3排11根立柱，157号主墩0号段支架系统共22根钢管立柱。钢管立柱直径为600mm，壁厚10mm，下部用法兰盘与承台预埋螺栓相连，立柱布置【如图1示】。支柱设两道高3m，间隔5米10槽钢剪刀撑在钢管立柱之间连接加固。立柱底部法兰盘连接螺栓在承台混凝土浇筑时按照设计位置进行埋设。埋设时，连接螺栓用75*75cm 、1.2mm厚的钢板定位和固定，预埋螺栓固定于承台钢筋上。立柱顶部用20mm厚的钢垫板焊接于钢管顶端。大小里程两端最外排立柱超出承台，157号墩采用1.5*1.5*2.1mC35钢筋混凝土基础，基础下采用1.5m厚C35混凝土条形基础至承台底。
图1钢管立柱平面布置图
3.2型钢横梁。
0号段梁支架型钢横梁共设6根，横梁采用双拼I36a工字钢。其中4根型钢横梁分别置于主墩大小里程方向的最外四排立柱上，中间2根型钢横梁紧靠支承垫石两侧横桥向布置于墩顶上，将上部结构重量分配到各立柱和墩身上。
3.3型钢纵梁。
两侧立柱顶纵梁为两根I45a工字钢，横梁型钢纵梁分为梁体底板、腹板和翼板下三个区域，采用不同的方式布置在型钢横梁和墩顶上。梁体底板下型钢纵梁采用单根I32a工字钢，间距856mm，布置于立柱和墩顶上，中间墩顶凹槽上方的纵梁采用双拼20a槽钢立柱支承；腹板下型钢纵梁采用双拼I36a工字钢，紧靠临时支墩两侧布置，临时支墩中心处向外侧布置一个双拼I36a工字钢短纵梁；翼板下型钢纵梁采用单根I25a工字钢，间距800mm，主墩大小里程两侧通长布置。在腹板和底板下的纵梁上，梁底斜线段范围内采用I25a工字钢焊接斜桁架以控制梁底线形。
3.4横向型钢分配梁。
横向型钢分配梁分为墩顶直线段、悬臂直线段和悬臂斜线段三个区域，采用不同的方式布置。墩顶直线段横向型钢分配梁采用单根I36a工字钢，在墩中心横桥向布置于两支承垫石之间，型钢横梁上设单根I25a工字钢纵向分配梁，间距700mm布置于支承垫石之间，型钢分配梁和型钢横梁之间用钢垫块调整标高；悬臂直线段采用20a槽钢横向分配梁，间距400mm；悬臂斜线段横向型钢分配梁采用 10槽钢，间距100mm布置，并在腹板下采用100*100mm方木置于两分配梁之间进行加强。
3.5底模系统。
底模面板采用18mm厚的竹胶板。墩顶直线段和悬臂直线段，在型钢分配梁上满铺100*100mm方木，竹胶板固定于方木上；悬臂斜线段，竹胶板直接置于横向型钢分配梁上，并用铁钉固定与分配梁间的方木上。
3.6外侧模系统。
外侧模系统以腹板外侧模和翼板底模为组合，采用厂制定型钢模板。侧模侧向采用长短两根I25a工字钢斜撑，间距2m错开布置加固侧模，斜撑一端焊接于侧模背肋上，另一端焊接于型钢纵梁上。翼板底模和型钢纵梁之间采用48mm，壁厚3.5mm的钢管脚手架支撑。脚手架横向间距800mm，纵向间距1200mm，步距1200mm。脚手架设纵横向剪刀撑，横向全断面通长布置，间距4根立杆；纵向内外侧各设一道，间距4根立杆。3.7内模。
内模采用小块钢模，部分倒角模板采用竹胶板，内模架采用48钢管进行搭设满堂支架，钢管纵向间距为60cm，横向间距为80cm，竖向步距为90cm，并设纵横向通长剪刀撑。支架搭设时，在梁底板钢筋骨架上焊接竖向钢筋伸出底板混凝土顶面，立杆固定于竖向钢筋上，在灌注顶板混凝土时，底板混凝土已初凝，竖向钢筋可固定，此时调整顶托，确定顶板底模标高。支架横杆两端设置可调顶托支撑两端的腹板内模。腹板两侧模板采用间距60cm22钢筋拉杆进行对拉， 并在竖向每隔180cm设置一组22钢筋拉杆对两侧腹板进行通拉固定。在157号墩旁设置一台臂长56m，远端起吊能力为1.0吨的塔吊，塔吊布置在桥墩侧面承台边上，塔吊钢筋混凝土基础紧靠桥墩承台。
4. 支架设计验算
4.1翼板下支架计算。
4.1.1翼板下钢管脚手架。
箱梁腹板外侧与翼板模板采用厂制定形钢模板，该模板强度和刚度在钢模检算中评定，此次仅对翼板下钢管支架系统进行检算，其采用48×3.5钢管，横向间距0.8m，纵向间距1.2m，步距1.2m。立杆伸出顶层水平杆长度按50cm计，则立杆计算长度：l0=2.2m，则有：λ=l0/ix=138，根据《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008，得：
=0.357；立杆上承受的压力为：p=16.32KN， σ=PA=16.32*1030.357*4.241*10-4=107.8MPab=75/2=37.5cm钢垫板宽度，则有
承台混凝土按C35计算，其承压允许应力为，则局部承压允许应力为，根据规范计算时可按其1.3倍取值。承台局部承压能力为： 强度满足要求。
4.4.2外排钢管柱基础验算。
5. 支架的施工技术
5.1施工顺序。
立柱基础→立柱钢垫板及螺栓预埋→钢管立柱吊装→型钢纵横梁吊装→型钢分配梁及方木铺设→模板安装。
5.2技术要点。
（1）承台顶安装钢管柱处必须将浮浆凿除并磨平，所有磨平的面必须处于同一水平面上，以使钢管柱均衡受力，钢管立柱与承台预埋螺栓必须连接牢固，并用三角肋加焊。
（2）墩顶部分底模下满铺方木，其余部分底模下采用槽钢和方木间隔铺设，方木及槽钢下用型钢垫高。
（3）钢管立柱必须垂直，钢管两端的钢板法兰盘必须进行满焊，不得省去三角铁加劲肋。焊接于钢管顶面的钢板必须保持水平，顶面钢板必须全部处于同一水平面上。并且在外侧加焊限位板，保证钢管立柱顶面的工字钢不出现水平移动，钢管立柱的标高要通过计算控制，并进行高度预留。
（4）纵梁上和分配梁上采用方木、钢板和木楔子调整标高。
5.3支架预压与验收。
本连续梁0号段现浇支架采用砂袋预压，支架预压前，须布置好支架的沉降观测点，预压过程中须对支架的沉降进行监测。支架预压由现场监理全程监督，并向监理单位、设计单位和建设单位报请验收，根据验收情况编写“检查支架预压报告”，验收合格后请参验各方签署验收文件。
6. 结语
本桥支架设计及验算经试验证明是安全、可靠的，承载力等均完全满足施工要求，具有施工速度快、变形小、安全性高、经济适用等优点。
参考文献
[1]《无砟轨道现浇预应力混凝土连续梁（双线）通桥（2008）2368A-V》.
[2]《高速铁路桥涵工程施工技术指南》铁建设[2010]241号.
[3]《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设[2010]241号.
[4]《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001.
