金竹特大桥道岔连续梁梁柱式支架的施工分析

高 琦

(中铁十八局集团第一工程有限公司，河北 涿州 072750)

随着预应力混凝土施工技术不断进步，桥梁施工技术取得了迅速发展。在道岔连续梁施工中，常用的支架形式有满堂式支架、梁柱式支架等，其中梁柱式支架，在道岔连续梁、跨域道路、跨越河流桥梁施工中能够满足车辆、行人通行需求。房毅等[1]研究大跨度预应力现浇盖梁支架设计及应用，发现在高墩大跨度现浇箱梁施工中，选择梁柱式支架，无需大面积处理地基。于长安等[2]研究了桥梁现浇施工梁柱式支架体系设计与应用，和其他支架形式相比，梁柱式支架具有不影响桥下通行、适应性较强等优点，具有良好的发展和应用空间。因此，本文以金竹特大桥6 m×32.7 m道岔连续梁为背景，分析梁柱式支架施工应用。

证明:设(u,a,b)满足关系式(3.1)，由 J∂φ=(I+ρ∂φ)-1的定义，等式 成立，当且仅当

1 工程概述

昌景黄铁路工程项目中的金竹特大桥位于景德镇市浮梁县鹅湖镇境内，桥梁起讫里程DK107+601.50～DK110+127.38，长度2 525.88 m。其中8#～14#墩DK107+865.75～DK108+061.75为左开单渡线道岔连续梁，位于直线上，纵向坡度为0.0%。桥梁基础设计采用钻孔灌注桩，墩身采用圆端型实体桥墩[3]，8#～14#墩身高度均为10 m。梁体设计采用预应力混凝土箱梁结构，道岔连续梁全长196 m。

2 设计方案及稳定性分析

2.1 支架设计方案

6 m×32.7 m道岔连续梁为单箱室变截面等高度箱梁，均采用梁柱式现浇支架施工。梁柱式支架布置方式自上而下为：底模→10 cm×10 cm纵向方木→I10工字钢分配梁→321型贝雷梁(普通型)→2I45a工字钢横梁→φ530 mm×10 mm钢管立柱→条形基础。10 cm×10 cm纵向方木在箱梁底板下，间距为20 cm，在腹板下满铺；I10工字钢分配梁间距为50 cm；跨径范围内钢管立柱布置均为3排，纵向布置间距为8.91 m+9 m+10.41 m；钢管立柱横向布置16a槽钢剪刀撑。条形基础断面尺寸为2.0 m×0.8 m，基础内预埋2 cm厚钢板及φ16 mm锚固钢筋，钢管支柱法兰盘与预埋钢板进行焊接；钢管立柱与墩身采用双拼槽I10型钢进行抱接连接。

2.2 8#～14#墩道岔梁现浇支架系统构件受力验算

贝雷梁承担主梁上部结构传递的荷载[4]，包括主梁自重、支架、施工人员、堆载荷载。采用 Midas/Civil 建立贝雷梁纵梁、双拼 I45a 横梁和φ530 mm×10 mm 钢管立柱组成的空间整体模型，构件均采用梁单元模拟(本方案取在最不利位置的I10 工字钢分配梁在最不利荷载工况下进行检算)，双拼 I45a 横梁和φ530 mm×10 mm 钢管立柱采用Q235 钢材，贝雷梁采用 16Mn。支架整体计算模型如图1所示，贝雷梁组合应力、剪切应力和位移分别如图2～4所示。

图1 支架整体计算模型(单位：cm)

图3 贝雷梁剪切应力(单位：MPa)

图4 贝雷梁位移(单位：mm)

分子量分布是肽类产物的重要特征性指标，直接反映产物中不同大小分子量肽类的构成[24]。肽类的苦味与其相对分子量密切相关，分子量大于5 ku的肽无苦味，只有分子量小于5 ku的肽才可能会显现出苦味，且分子量介于500～1000 ku的短肽苦味最强[25]。付光中等研究也发现虾头自溶产物的苦味主要来自分子量为3～5 ku的肽[26]。宋雪梅等采用液相色谱-串联质谱从干酪中鉴定出的14种苦味肽均是分子量小于2 ku的肽[27]。

剪切应力：τmax=64.21 MPa<τ=180 MPa

3.3.3贝雷梁安装

在广度上,按照零维、一维、二维、三维纳米材料系统分类,分门别类地全面介绍各种纳米材料的制备、结构、性能和应用基础知识[6],以及最新研究进展情况,构建整个纳米材料科学的“知识地图”,既启发学生科研创新思路,又能帮助学生借鉴多种方法和角度,实现科研内容的创新。

由上述计算可知，321贝雷梁的强度和刚度满足规范要求。经建立模型及软件计算，8#～14#墩各孔道岔梁现浇支架系统构件受力检算满足要求。

在进行驾驶行为评价的过程中，各个状态之间没有明确界限，具有模糊性. 选择函数性质稳定、控制平缓、分辨度高的梯形隶属度函数. 根据采集到的驾驶行为影响因素分布情况，分析其平均值、中位数、四分位数等关键数据，结合专家修正意见，建立急加速次数、急减速次数、长时怠速次数、长时加速次数的隶属度函数，如图2所示.

2.3 整体抗倾覆稳定性检算

支架的高度通常比较大，极易受到风力或者机械施工碰撞的影响，为保证支架的稳定性，需要对支架结构组合风载进行整体抗倾覆稳定性分析，控制工况为模板安装后尚未安装梁体钢筋前工况，按式(1)进行抗倾覆稳定性计算。

K=Mk/Mq

(1)

式(1)中，K为结构抗倾覆稳定系数，不小于1.5；Mk为结构抗倾覆力矩，由模板和支架结构重力荷载对倾覆点取矩；Mq为结构倾覆力矩，由作用在支架和模板体系上的风载共同对倾覆支点取矩。

组合应力：σmax=170.46 MPa

模板重量G模=每米模板重量×长度=2.5 t/m×32.7 m=81.75 t=817.5 kN；支架重量G支=钢管重量(含剪刀撑重量)+纵横梁工字钢重量=760.7+168.83=929.53 kN；支架模板高度为12.1 m，支架总高度约为10.6 m，支架横向宽度约为15.0 m；Mk=(G模+G支)×15.0/2=13102.7 kN·m。

荷载标准值Wk=0.7μzμsω0=0.273 kN/m2

(2)

当梁柱式支架搭设完成后，必须进行预压试验，以检验梁柱式支架的整体稳定性、强度、刚度等是否满足施工要求，发现问题及时处理，以保证施工的安全性[7]。此外，通过预压还能消除梁柱式支架基础和支架自身的弹性变形，提升梁柱式支架施工的稳定性和安全性。当梁柱式支架搭设完成之后，按照箱梁梁体的荷载分布情况堆放砂袋，砂袋的荷载重量应为最大施工荷载的1.1倍。本工程每跨支架需要承担的全部施工荷载为1 050 t，则预压砂袋的重量荷载不应小于1 155 t，在预压之前，需要合理布设沉降观测点。

东坪气田积极开展排水采气工艺措施。针对坪一井区的连续气举措施，对10口停躺井进行增压连续气举，累计增气644.20万立方米，单井最高累计增气101万立方米。

模板挡风面积A1=3.05×32.6=99.43 m2；支架体系挡风面积A2取71 m2；由风荷载产生的倾覆力矩Mq=Wk×A1×h模+Wk×A2×h支/2=0.273×99.43×12.1+0.273×71×10.6/2=431.18 kN·m；现浇支架抗倾覆稳定系数K=Mk/Mq=13102.7/431.18=30.4>1.5，满足规范要求。

3 施工要点分析

3.1 基础施工

以深井作为饮用水水源适用于地表水枯竭（如松烟镇、青城镇等）、地表水污染严重且地下水相对富有的区域，能用于各种岩性、埋深、含水层厚度和多层次含水层，按揭露含水层的类型分为潜水井和承压井，按揭露含水层的程度分为完整井和非完整井，是地下水取水构筑物应用中最为广泛的一种。主要优点：（1）可依当地水资源状况就近选择打井位置，管道铺设相对较短。（2）深井一般为单村供水工程，施工过程中占地、用水、用电及其它事宜容易协调解决。（3）易于管理，水质优良，便于村集体对工程租赁、承包、拍卖等，也便于开展水源地保护工作。

金竹特大桥1#～5#墩道岔连续梁下方地质条件为粉质黏土，含水量比较大，存在一定的沉降。为解决这一问题，各支墩采用2 m×0.8 m的强度为C30的钢筋混凝土进行条形基础施工，总长度为17～21 m。为提升基础强度，满足梁柱式支架搭设要求，在基础内部设置了2层φ14 mm的钢筋，基础以下50 cm范围内需要换填灰土，然后在灰土之上铺设15 cm厚砂垫层，回填压实时保证压实度不小于90%。

如何实现从事象到事件再到生活的双重还原？或许，日常生活中的个体或集体叙事可以成为一种路径。为此，本文提出叙事学作为研究策略，亦即叙事取向的回归，以此拓展民俗学现有的表征和解释空间，重新定位民俗学并回应民俗学学术传统的历史使命。在日常生活中讲述故事是叙事取向的恰当策略，人们在讲述过去场景时，倾向于将其按照时间序列表达出来。某种意义上说，民俗学、人类学的田野民族志也正是这样的历史叙事文本制作过程。在此过程中，藉由个体或集体叙事，民俗学研究路径和研究对象的双重还原得以完成，亦即还原到民俗学原本所应关注的日常生活实践本身。

3.2 预埋件施工

预埋件包括两侧腹板的通风、梁端排水、梁底泄水、检查等预留孔洞以及防震落梁、接触网立柱基础、竖墙、防撞墙、侧向挡块、剪力齿槽、综合接地等预埋钢筋和预埋钢板等。在灌注梁底板混凝土时，应在底板上表面根据泄水孔的位置设置一定的汇水坡，避免箱内积水。此外还需要在基础处对梁体钢筋进行局部加强；梁体施工时预埋8根M39螺栓，锚栓外露基础面190 mm，螺纹长度 190+5 mm，锚栓要求定位准确，施工进行中及施工完毕时均需不断进行检查和校正。施工完成后应采取有效措施对锚栓外露部分进行防护。

3.3 支架体系施工

在平整的场地拼装贝雷梁，受场地限制，拼装一组完成后，就开始吊装。吊装一联后，用U型卡将贝雷梁底与钢管柱横梁固定后，才能吊第2联。相临2联之间必须采用横向连接后才能吊装第3联。将所有的贝雷梁都吊装好，再进行底部及横向固定。

支架墩柱的吊装需待基础混凝土的强度达到20 MPa以后方可进行。本案例工程采用一台25 t的吊车吊装钢管支墩，吊车支腿用枕木垫结实，并立于基础外侧，吊车先在侧面将钢管竖直吊起，然后水平缓慢移到位。采用焊接方式将钢管柱与预埋钢板牢固连接，接着用10 cm×10 cm×1 cm的8块直角三角形钢板将钢管支墩与基础进行焊接，使预埋钢板与钢管底部之间牢固焊接[5]，确保无缝隙。在钢管柱顶布设顶板和底板为20 mm的砂箱，用以调整贝雷片的标高，确保其与钢管的垂直度位于同一中心，在吊装钢管墩柱过程中，需用I16槽钢将相邻的墩柱进行横向连接。

3.3.2横梁施工

钢管柱顶部设置封头钢板，封头钢板上安装可以调节高度的专用落架块，落架块上面的横向承重梁采用双拼I45a型工字钢，横向长度15.2 m。在横梁两侧设置限位卡板，防止移动，横梁跨中位置不得设置工字钢接头。

纵向承重梁采用贝雷梁形式，贝雷梁搭设在横向工字钢上，贝雷片规格为300 cm×150 cm和200 cm×150 cm，要求支点须处在贝雷梁竖杆位置，并与贝雷梁竖杆位置对应准确；每组贝雷梁与横梁间用U型卡连接，横向用花架或加强弦杆连接以增强贝雷梁整体受力及抗倾覆稳定性[6]。

3.3.1钢管支墩施工

3.3.4分配梁安装

纵分配梁采用I10工字钢，横向分配梁间距50 cm，每根分配梁两端采用U型卡与贝雷梁连接。在纵向分配梁上安装10 cm×10 cm纵向方木，底板间距20 cm，腹板间距10 cm，方木铺设完成后铺设竹胶板底模。支架横断面布置图如图5所示。

金竹特大桥结构比较复杂，施工难度较大，为保证施工质量和施工的安全性，满足桥下通行要求，采用了梁柱式支架。为促使后续施工能够安全、有序、连续开展，必须切实做好施工前的基础工作[2]，主要包括2个方面：一是基础施工，二是预埋施工。

图5 支架横断面布置图(单位：cm)

3.4 支架预压

式(2)中，μz为风压高度变化系数，取μz=1.0；μs为风荷载体形系数，取μs=1.3；ω0为基本风压，取ω0=0.30 kN/m2。

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在砂袋堆载时，分3次逐步加载，并保证预压荷载分布和支架施工荷载分布的一致性。在整个加载过程中，如果发生突发情况，要及时停止加载，待所有的问题都解决之后，再继续加载，加载时必须严格遵循对称、分层、分级的原则[2]。本工程支架预压加载见表1。

表1 支架预压加载

在加载过程中，支架最大弹性变形为19.8 mm，支架最大非弹性变形为56.1 mm。通过模拟梁柱式支架在箱梁施工时增加荷载的过程，验证了梁柱式支架的弹性变形量及非弹性变形量，对后序梁柱式支架施工中模板的预拱度值提供数据指导。

3.5 支架验收

支架安装和预压结束后，必须及时开展验收工作，包括外观验收和构件验收。外观验收时保证各部位清洁、整齐，开口端需要做好防尘措施，机械结构不能擅自改动。结构验收时，需要保证零件齐全，安装正确，柱帽的销轴管接头U型销、螺栓要齐全稳定，各构件不应存在焊缝和母材开裂[8]。

对照组中，20例患者的年龄范围为26～41岁，年龄均值为（33.02±3.55）岁，其子宫肌瘤直径范围为 4.0～11.0 cm，均值为（6.20±1.33）cm，其中 14 例患者为单发肌瘤，6例患者为多发肌瘤。

4 施工注意事项

1)支架施工前应进行地基处理，先清除表层软土及淤泥，对钢管柱基础地基土承载力进行检测，核实地基承载力及边坡稳定性，达到要求后及时进行支架基础混凝土浇筑，混凝土浇筑时应保证其表面平整度，支架施工前还要清除混凝土基础顶面浮浆，防止钢管立柱下沉。

2)支架搭设过程中，剪刀撑、斜杆、抱墩附墙件、缆风绳等应随立杆和纵横向水平杆同步搭设，每搭完一步，应按规定校正步距、纵距、横距、部件连接、立杆的垂直度等[9]。纵横梁施工时，应注意增设稳定性措施。支架各构件间的接触面采用点焊固定，同类构件间均需设平联固定。施工中应保持水沟畅通、无阻塞，支架基础范围内无积水。支架吊装作业应根据构件的重量、长度、吊装高度计算作业半径，选择合适的吊装机械；考虑地基承载力及周边环境因素，防止吊物碰撞支架或其他设施。

3)支架预压和梁体混凝土浇筑过程中，应设专人对支架架体和地基基础进行观察和监测[10]，砂袋堆码一定要与混凝土位置及浇筑顺序一致，最大程度保证模拟状态接近实际状态。发现变形异常或有异常声音时，作业人员应立即撤出，再妥善采取处置措施。

5 结束语

梁柱式支架施工体系，施工操作比较简便，在施工中，支架加固、模板安装可同时进行，钢筋施工、预应力管道和预埋管道施工也可以同时进行，可有效节约施工工期。采用梁柱式支架施工，支架体系稳定性得到有效验证，支架加载预压结论可为后序施工提供数据指导，不仅能有效缩短工期，施工安全性及施工质量也得以确保，可为其他类似工程提供参考借鉴。