津秦客运线施工文案对比

本文作者：赵毓成李文会工作单位：北京城建设计研究总院有限责任公司

支点双层贝雷梁支架双层贝雷梁支架主要采用在承台上设置钢管立柱支承贝雷梁,箱梁底模置于贝雷梁上横向分配梁上。钢管立柱钢管立柱起着将支架荷载和施工工作荷载传到基础的作用,CRTS域型板式无砟轨道跨径315m的双线铁路简支箱梁重约8300kN,根据承台及箱梁底板宽度尺寸,钢管柱每排设置4根,规格一般为准800mm。钢管立柱柱顶设置分配梁共同受力,钢管立柱间设置剪刀撑及连接系,根据墩身高度,墩高较高时,钢管柱需与墩身作附着连接以增加顺桥向稳定。钢管立柱顶设置砂箱,作为支架拆除卸落架装置[2],砂箱顶面找平后安装横向分配梁,支架两端钢管柱下部支承在承台上。312分配梁钢管立柱柱顶分配梁起着将支架荷载和施工工作荷载分配到准800mm钢管立柱上。柱顶分配梁采用2根I56b型钢,型钢用缀板并焊连成整体,安装分配梁时钢管柱上砂箱顶面需调整在同一水平面,并设置限位和固定装置。贝雷梁现浇支架主梁由两层叠合在一起的贝雷梁组成,上、下两层贝雷梁之间采用弦杆螺栓连接,用于承受制梁时的施工载荷,完成简支箱梁的浇筑。按跨度为270m计,为控制跨中挠度,经计算双层贝雷梁横向需设置26片,贝雷梁横向间采用水平支撑架及竖向支撑架连接,以增强自身侧向稳定和抗扭能力[4]。根据设计的横向间距,有标准支撑架和非标支撑架,标准间距一般有450、900mm两种,非标准间距的支撑架一般需要工地现制。贝雷梁安装就位后,在柱顶分配梁上焊接挡块将各组贝雷梁固定。底模分配梁现浇支架箱梁底模分配梁采用I14型钢,通过U形螺栓与贝雷梁牢固连接。315翼缘支架钢管箱梁翼缘支架搭设于贝雷梁平台上,采用准48mm伊35mm钢管,支架钢管要符合规范要求,搭设间距按设计图纸布置,一般纵桥向间距为600mm或900mm。324支点单层贝雷梁支架321钢管立柱及中支墩基础4支点单层贝雷梁支架两端支点及钢管柱与2支点双层贝雷梁支架相同,并在跨度中间设置2排钢管柱支墩,中间钢管柱支墩基础根据地质条件选用打入桩或扩大基础。增加了中间2个支墩,支墩每排钢管桩数量可由4根调整为3根,为落架需要,中间支墩钢管柱顶同样要设置落架用砂箱。单层贝雷梁支架4支点支架横向共由14片单层贝雷梁组成,各组之间按照设计间距分别由不同规格横向连接系连接成整体,除贝雷梁为单层外,其贝雷梁顶面底模横向分配梁、底模以及侧模支架均与双层贝雷梁相同。单层贝雷梁跨度减少后,跨中挠度明显减小,预拱度设置调整工程量也大大减小,底模平整度控制简单、方便[5]。3232种贝雷梁支架工程量比较结合津秦铁路墩身宽度23m双线流线形桥墩,一般承台尺寸104m伊71m,一般采用简支梁桥墩基础,以跨径315m整孔简支箱梁现浇支架为例,主要工程量见表1。

与2支点支架相比,4支点支架贝雷梁数量减少到不到1/3,因在跨中增加布置了2个支点,需要对地基进行处理,当地质条件较好基础处理工程量不大时,与2支点方案比较,具有较明显的优越性。33碗扣式支架331地基处理先用推土机将表层耕植土清除推平后碾压实,再在其上填筑厚300mm的砂土,并选择最佳含水量时用振动压路机进行辗压,辗压次数不少于3遍,然后在处理好的土层上铺设200mm碎石,采用人工铺平,用振动压路机进行辗压。在碎石层上按照安装满堂支架脚手钢管立杆所对应的位置铺设枕木,若在碎石垫层上浇筑地坪混凝土,可不设置枕木,底板范围内地坪混凝土厚度不宜小于150mm。为避免处理好的地基受水浸泡,在两侧开挖断面为300mm伊300mm的排水沟,排水沟分段开挖形成坡度,低点开挖集水坑.332支架安装支架采用“碗扣冶式满堂脚手架,其结构形式为:纵向立杆间距为900mm,横向箱梁腹板所对应的位置立杆间距按300mm布置,翼缘外侧2排按900mm布置,其余按600mm左右间距布置,在高度方向每间隔12m设置1排纵、横向联接脚手钢管,使所有立杆联成整体,为确保支架的整体稳定性,每4~6排纵、横向立杆设置1道剪刀斜撑。碗扣支架钢管安装好后,在可调顶托上铺设I14型钢,箱梁底板下方的I14型钢横向布置,长6m和13m两种,间距为06m交错布置。333支架工程量钢管规格为准48mm伊35mm,除底、顶托范围内按相关结构稳定等要求设置扫地杆、剪刀撑外,中间段一般按每12m间距设置横杆,每30~45m设置1道水平剪刀撑[7],表2为现浇高度约为9m时支架工程量。34比较分析(1)总体上墩梁式支架受力明确,搭设、拆除快捷,其中2支点支架充分利用桥梁承台正式结构作为支柱基础,基础处理工程量最省,但贝雷梁跨度大,挠度大,底模设置反拱时调整工作量相对较大。(2)4支点支架因增加了2个支点,贝雷梁跨度由1跨简支状态变为3跨连续结构,贝雷梁减为单层,同时横向片数也相应减少,挠度相对也小,底模预拱、反拱调整工作量少,但因中间临时支墩承担较大荷载,需要对地基进行处理,本工程为钢筋混凝土扩大基础,因不能周转倒用,基础处理工程量相对较大。(3)采用4支点方案时,在进行钻孔桩施工时泥浆池布置要考虑避开临时支墩基础位置,以减少后期中支墩基础处理工程量。(4)碗扣式支架荷载分散在较大面积内,相对来说地基处理难度低,但处理面积较大,1孔326m简支箱梁支架地基处理面积约为390m2;另外,支架搭设、拆卸机械化程度低,费劳动力多、周期长,支架立杆接头、顶托、底托间隙较多,非弹性压缩变形大,支架预压及底模反拱调整不确定因素多。

根据津秦铁路对上述3种方案实际比较,墩梁式支架尤其是2支点1跨式贝雷梁等钢结构支架,有较强的跨越性能,适用于有水或桥下有通行要求的现场浇筑支架;若中间支点具备采用扩大基础条件,墩高4m以上时,4支点方案支架工程量相对最小。但贝雷梁、落梁砂箱和钢管柱等为相对专业或特殊的桥梁施工设备,碗扣支架为常用建筑设备,容易租赁或购置,当现浇梁数量少,支架高度低,且贝雷梁等专有设备缺乏时,碗扣支架具有一定优越性;当现浇支架高度超过15m时,由于满堂支架投入的钢管量以及搭设、拆除工程量较大,其经济性不如墩梁式支架。