合福鐵路墩設一聯432m道岔連續梁支架設計

一、#-7#墩梁福建港鐵路（福建省江西段）標準溶通1#橋，全長dk761.449。09dk761.788.42，全長39.33米。其中3#-7#墩設一聯(4×32)m道岔連續梁,全長130.7m。梁體為等高預應力箱梁,中心梁高3.05m,底寬10.9~20.6m,頂寬18.8~28.5m,腹板厚0.45~1m。采用圓端形橋墩,高20.5~29m,基礎為鉆孔灌注樁,橋梁縱斷面及箱梁標準斷面見圖1。二、滿堂支架法施工該道岔連續梁分4個現澆節段,節段劃分見圖2,現澆支架可采用滿堂式和梁柱式兩種形式。鑒于墩身高度達20.5~29m,且地形變化較大,如采用滿堂支架法施工,支架搭設的成本較高,且施工安全不易保證。結合現場地質情況,選擇采用梁柱式支架。即采用鋼管立柱和貝雷梁作為主要承力構件,配以分配工字鋼、方木等形成支架體系進行施工。三、支架結構設計及計算1.支架結構設計(1)支架結構的設計支架結構由基礎、立柱及分配梁、縱梁和分配梁組成,總體結構見圖3。(2)各分支結構的設計1基礎跨中采用C30混凝土條形基礎,兩側利用承臺作基礎。22垂直和布置采用外徑47.8cm,壁厚1cm的螺旋鋼管作立柱,立柱頂面設卸落砂筒,卸落砂筒頂面放置橫向雙45a工字鋼。3縱梁采用單層四片、三片、兩片組合普通型貝雷梁。4三分配梁采用14a工字鋼,縱向橋間距60cm。2.支架結構檢查(1)從鋼筋荷載的產生和引起的荷載支架計算荷載包括模板自重、新澆砼自重(含鋼筋重量)、施工人員及施工機具荷載、傾倒砼時產生的荷載及振搗產生的荷載等。采用midas軟件整體建模計算,整體模型見圖4。(2)表面制度的剛性和強度測試12結構體系的剛性計算通過計算,支架豎向最大變形為19.13mm。取最大變形計算,則撓跨比為η=14.7<20,剛度滿足要求,如圖5所示。2工字鋼立柱與貝雷梁應力分析①貝雷梁計算通過計算,貝雷梁最大軸向應力為254.3MPa,最大值位于貝雷梁大里程方向與45a工字鋼接觸的豎桿上,如圖6所示。對于臨時結構16Mn鋼的拉壓應力可提高30%,允許拉壓應力為210×1.3=273MPa。按應力分析,貝雷梁強度滿足要求。②I45a工字鋼分配梁計算通過計算,分配梁最大組合應力為121.8MPa,最大值位于分配梁靠近立柱處,如圖7所示。分配梁應力小于Q235鋼材的容許應力145MPa,分配梁強度滿足要求。③鋼管立柱計算通過計算,立柱最大軸力為922.6KN,如圖8所示。鋼管立柱豎向壓應力值為④地基承載力檢算因兩端立柱位于承臺上,不單獨計算,中間雙排立柱最大反力之和為1087.8t。要求地基承載力為σ=F/A=(支反力+條形基礎自重)/基礎平面尺寸=173KPa,要求經檢測的地基承載力不小于該計算值。四、施工過程和關鍵施工技術的集合1.施工過程見圖92.關鍵施工技術(1)基處理及承載力檢測跨中基礎采用C20鋼筋混凝土條形擴大基礎,施工前應進行地基處理及承載力檢測,并出具相關檢測資料。分兩次進行施工,下層基礎與上層基礎之間設置連接鋼筋。兩側基礎直接利用橋墩承臺。并設調高基礎統一立柱高度,基礎與承臺之間設連接鋼筋。(2)管道安裝鋼管立柱通過法蘭盤和高強螺栓進行接長,相互之間采用[20槽鋼焊接連接為整體,承臺上立柱與墩身之間通過預埋件連接。(3)砂洗機安裝卸落砂筒使用前應經模擬加載試驗,以獲得其壓縮變形數據,安裝高度經現場實測后計算確定。(4)單45a鋼梁安裝工字鋼橫梁與每個卸落砂筒頂鋼板之間采用四塊三角加強鋼板對稱滿焊連接,確保穩定。(5)橋后橫向連接貝雷梁在橋下先分組進行預拼裝,吊裝上橋后再補充橫向連接。端頭及支撐位置均設置通長橫向連接系,連接系間距不超過6m。貝雷梁安裝宜從中間往兩側對稱進行。(6)14a水平梁安裝工字鋼橫向分配梁縱橋向間距統一為60cm,橫橋向接頭處應設置在貝雷梁上,且不得位于兩側最外3組貝雷梁處。(7)木模板和內模側模板采用整體鋼模板;底板兩側各1m范圍采用鋼模板,中間采用木模板,內模采用木模板。為確保模板的整體穩定性,每間隔3m選取一道I14a工字鋼橫向分配梁與底鋼模板焊接連接。(8)支架預壓采用逐孔預壓的方式,分級進行加載,加載重量為支架所承受最大施工荷載的110%。(9)安裝鋼筋混凝土和預制管道鋼筋在加工場集中加工后,由平板車運至現場進行綁扎。預應力管道采用鋼筋網片進行準確定位。(10)混凝土施工混凝土采用集中拌制,砼罐車運輸,2臺汽車泵同時泵送入模施工。施工過程中,需安排專人對模板及支架進行檢查。(11)施工準備梁體混凝土強度及期齡達到設計要求后進行預應力施工。張拉以應力控制為主,伸長量作為校核。(12)拆除模型和支架模板及支架拆除前,需編制專項施工方案并進行報批。拆除時嚴格按照方案要求執行,確保施工安全。五、梁體結構施工技術通過合福鐵路閩清站1#大橋(4×32)m道岔連續梁施工實踐,