跨铁路多股道连续梁现浇支架研究及设计

卢达叙LU Da-xu

（中铁二十五局集团第四工程有限公司，柳州 545007）

1 工程概况及重点及难点

亭洪路延长线（规划一路-规划四路）工程亭洪路大桥在K0+980.5～K1+225.5 段上跨南宁南货场。桥梁与铁路76.1°斜交。该段桥梁位于圆曲线（R=1000m）和缓和曲线上。桥梁以连续梁跨铁路，孔跨布置为35+3×54（跨铁路）+35m，连续梁段桥长240m，按2 幅布置。单幅桥桥宽18.7m，两端及跨中梁高2m，主墩根部梁高3.5m。箱梁横向悬臂板标准段长度2.5m。

连续梁采取支架现浇的方法。经现场勘察，支架最大搭设高度达14.5m，平均高度约9m，为高大模板支撑体系。支架跨越货场6 股道，其中货1～货4 线并行，线间距仅为4m 左右，无法在股道中间设置支架支墩，需设置连续跨越4 股道的超大跨度支架门洞，给现场工程技术人员带来很大的挑战。货场6 股道均运营繁忙，要求搭设支架在确保铁路安全运营的基础上，尽量减少对铁路的影响。且需满足施工简便，工期短，成本低的施工目标。故，连续梁现浇的支架方案设计是本项目施工所面临的最大难题。

2 连续梁现浇支架系统总体方案设计

2.1 满堂支架方案设计

针对连续梁断面尺寸大，作用在支架上的荷载大，且为高大模板支撑体系的特点，选用了新型盘扣式支架。盘扣式支架是在碗扣式支架基础上改进、发展而来，具有施工更简单、承载能力更强、造价更低、工期更短等优势。

满堂盘扣式支架的立杆为ϕ60×3.2mm 钢管，竖向步距取150cm，立杆间距沿桥纵向在跨中取90cm，墩顶实体段取60cm；沿桥横向在箱室及翼缘板下取90cm，而在腹板和实心梁段下则加密至60cm。立杆下端设底托，顶端设顶托。顶托上为I14 工字钢主楞，沿桥纵向摆放。主楞上为横桥向摆放的方木（10×10cm）次楞，次楞间距在箱室及翼缘板下取30cm，而在腹板和实心梁段下则加密至15cm。次楞上为连续梁底模（优质清水模板）。

2.2 跨南宁南货场铁路门洞设计

梁底至货场轨顶的高度约为14.5m，需设置铁路车辆的通行门洞（兼作防护棚架）。

跨线位置有3 处，第二孔上跨货5 线，第三孔上跨货1～货4 线，第四孔上跨货10 线，考虑门洞设置还需留置货运汽车的通行通道，因此分别设置24m、27m、24m 净跨的大跨度门洞；门洞顺桥梁走向设置，设置宽度按连续梁梁面正投影每侧向外延伸2m。

门洞的关键结构为纵梁，不仅需具有足够跨度，还需能承受连续梁浇筑所产生的巨大荷载，经比选及评估，选用贝雷桁架作门洞纵梁。贝雷桁架纵梁沿桥纵向摆放，即平行于桥梁纵向。跨货5 线、货10 线的门洞净跨为24m，贝雷梁长度为27m。跨货1-4 线的门洞净跨为27m，贝雷梁长度为30m。门洞宽度两侧超出梁边2m，以方便拆除。经承载验算，单个24m 跨门洞纵梁采用单层62 榀贝雷梁。27m 跨门洞纵梁采用双层共124 榀贝雷梁。

连续梁现浇支架及门洞布置示意图如图1 所示，货1-货4 线支架门洞布置如图2、图3 所示。

图1 全幅支架布置立面图

图2 货1-货4 线支架门洞布置断面图

图3 货1-货4 线支架门洞布置立面图

3 支架设计及施工关键技术

3.1 满堂支架设计及施工要点

3.1.1 满堂支架结构设计

根据连续梁各节段截面几何特征，纵桥向分2 种节段进行荷载验算及支架参数的设计，即中跨墩顶实体段、中跨段；梁横向分为3 个区域进行荷载验算及支架参数的设计，即腹板下、翼缘板下、箱室下。满堂支架的设计如下：①立杆纵距：纵桥向立柱间距中跨段为0.9m，在墩顶实体段加密至0.6m。②步距：落地满堂支架步距为1.5m。③立杆横距：端、中横梁，横隔板及腹板下肋正投影区域等实心梁体，横距均按0.6m 搭设。箱室与翼缘板横距均为0.9m。当曲线梁体实体部分超界时，需按实心梁体加密。落地钢管下设底托，上设顶托。④墩顶和盖梁顶部无法搭设支架的位置采用枕木和楔形块进行处理。⑤因变截面连续梁底支架高度随梁底曲线变化，高度不一，纵横向每三跨布置一道水平杆，水平杆用扣件连接，保证顶部架体稳定。⑥地基处理横桥向宽度为连续梁外缘2m，挖除表层土后，压实至大于150kPa 地基承载力后，铺设级配碎石垫层（厚20cm），然后再浇筑C30 砼硬化层（厚20cm）。

3.1.2 满堂支架加固设计及施工要点

水平加强杆在竖向每2.4m 设置1 道，沿架体外围连续设置，架体内纵、横向按每间隔9m 设1 道。

扫地杆、竖向斜拉杆和剪刀撑设置严格按规范要求进行设置，并尽可能与周边的稳固结构物形成可靠拉结。

在支架两侧各留1m 施工通道，通道及上下人梯外侧均设置1.5m 高防护栏杆，内侧满挂密目安全网。脚手板采用30×5×300cm 木跳板，铺满施工平台。

3.1.3 墩顶模板支撑设计及施工要点

墩顶和台帽顶部无法搭设支架，采用方条和楔形块进行处理。

在墩顶或台帽顶部垫石外顺桥向按间距0.2m 布置10×10cm 纵向方条，纵向方条底下每隔0.15m 采用楔形块支撑和调整水平，支承垫石上（支座外）顺桥向按间距0.15m 布置5×5cm 纵向方条，纵向方条底下每隔0.15m 采用楔形块支撑和调整水平，方条上面铺15mm 厚胶木板，胶木板与方条采用铁钉联接，使方条和胶木板联成整体。支座四周采用15mm 厚木板围抱，木板顶面与支座顶面平齐，缝隙之间采用双面胶带密封。

3.1.4 支架抱柱施工

为了增加支架的整体稳定，在墩柱上用Φ48.3×3.5 钢管以“井”字型抱箍墩柱，井字钢管与支架杆件扣件连接。同时还在墩柱长边设置钢管顶件，一端顶紧墩柱，一端与盘扣式支架联接。抱箍及顶件使支架与墩柱联成稳固的整体。抱箍、顶件每隔1.5m 设一道。支架抱箍及顶件设置平面大样如图4 所示。

图4 支架抱箍及顶件设置示意平面图

3.2 门洞设计及施工要点

3.2.1 基础设置

门洞基础采用1.5×1×45m 的C30 砼条形基础。基础内设置间距为15cm 的Φ22 主筋，间距30cm 的Φ16 分布筋。在基础顶面预埋厚1cm 钢板（长×宽=80cm×80cm）。

3.2.2 螺旋钢管立柱

门洞立柱采用高6m 的Φ609×16mm 螺旋钢管，同排按间距2m 布设。27m 门洞设4 排立柱，30m 门洞因条件所限，仅能设2 排立柱，全桥立柱共220 根。立柱底部与基础预埋钢板焊接固定后，再在四周均布加焊4 块楔形加强钢板。立柱的顶部焊接厚1cm 端头钢板（长×宽=120cm×120cm）。

3.2.3 立柱间的联系

螺旋管立柱间设置[14 槽钢花架联系，以增强立柱结构的安全稳定性。

3.2.4 工字钢横梁

立柱顶部设置2I45a 工字钢横梁，并在立柱顶端钢板上焊接限位［14 槽钢，以固定工字钢横梁。

3.2.5 贝雷纵梁

纵梁采用加强型贝雷梁。27m 门洞设单层贝雷梁，30m 门洞设双层贝雷梁。

贝雷梁在螺旋管顶支点处采用加强弦杆加强处理，保证支点受力处满足要求。

相邻贝雷梁间设置45 花窗联接，贝雷片与45 花窗通过支架螺丝连接。用Φ22 自制U 型螺栓将贝雷纵梁与2I45a 工字钢横梁联结固定。

3.2.6 门洞上盘扣式支架搭设

贝雷纵梁上按40cm 间距横桥向摆放2I20 工字钢分配梁，分配梁上纵桥向满铺10cm×10cm 方木，方木上再满铺2cm 厚的竹胶板。在竹胶板上搭设盘扣式支架，其设计参数参照满堂支架，并根据具体情况进行调整。

3.2.7 门洞防护网

①线路防护。邻近货场股道的钢管立柱间安装钢丝防护网（尺寸3m×2m，网孔50mm×50mm）进行硬隔离，宽度超出钢管立柱10m。

②门洞防护。为避免材料、杂物及砼浆落入货场轨道上，在门洞顶部满铺2cm 厚的竹胶板作防护棚，且板缝用密封胶封闭，防止水及混凝土浆液渗漏；贝雷梁及支架比桥面两侧超宽2m 以上。铁路上方的支架外侧设置密目式安全立网，防止杂物掉落在既有线上。

3.2.8 支架预压

支架预压采用编织袋装砂堆载的方式，堆载总重量为梁砼总重的1.2 倍。预压分级进行，且加载部位及次序模拟实际施工工况进行。

跨越货场股道的支架预压对铁路行车造成一定的安全风险，需封锁施工，完成预压后，整理及分析量测数据，据以确定底模安装标高。

3.3 拆除方案

梁体砼强度达到100%，并完成预应力的张拉及孔道压浆后方可拆除支架，支架拆除按“纵桥向对称均衡、横桥向基本同步”的原则分阶段循环进行。

拆除盘扣钢管支架按先两侧翼板、后中间、先上后下、一步一清。且横杆逐层拆除，严禁先将支架横杆全部拆除后，再拆除立杆。

要点封锁线路后方进行门洞防落物竹胶板、方木、分配梁及贝雷梁的拆除，以确保铁路行车安全。

4 结束语

本项目连续梁支架现浇不仅上跨南宁货场6 股道营业线施工，且为高大模板支撑体系，施工技术难度大。本项目采用盘扣式钢管搭设满堂支架，并设置墩柱抱箍等加固措施。大跨度重载门洞结构采用螺旋钢管立柱+加强型贝雷桁架纵梁组合而成。因科学设计支架及门洞，严控搭设质量，确保了本项目连续梁的顺利施工及货场行车安全，成果显著，得到了监理及业主单位的认可，为此类项目支架及门洞的方案设计和施工提供参考。