精品绕城2桥左线跨铁路支架方案调整.docx

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精品绕城2桥左线跨铁路支架方案调整

绕城左线2#桥跨铁路现浇箱梁支架调整方案

第一章、跨铁路桥工程概况

峰福铁路为福州通往全国各地的铁路主干线，昼夜通过客货列车达90车次，据悉列车运行间歇时间最长为65分钟，短则为10几分钟。

绕城2#跨峰福铁路桥的左幅在RL1～RL2孔上跨峰福铁路，上部结构为现浇PC砼连续箱梁，下部结构为柱式墩、钻孔灌注桩基础。

其中1#—1墩柱距铁路供电回路线仅有1.2m。

峰福铁路此处路基宽度7m，轨顶实测标高为35.269m，绕城左线2#桥设计箱梁底面与钢轨顶面净空高度为18.93m。

该桥左幅与铁路交叉桩号为K401+518.59，斜交17°，

第二章、跨铁路箱梁桥施工方案

1、现浇箱梁支架设计

根据绕城2#桥跨峰福铁路处的实际情况需要对原设计方案进行调整，将原设计支架墩用万能杆件搭设改为用双排φ426mm、δ=8mm大钢管搭设（具体详见附图），支架贝雷梁上部方木、模板架设方法不变。

首先进行支架基础的施工，浇筑靠近1#、2#墩和两个中间支架墩的砼基础，尺寸为2.2×1.5×0.5m（长×宽×高）。

浇筑基础砼时要预埋好支架钢管底脚螺杆和防静电地线的连接端。

待基础砼强度达到要求后，开始用两排φ426mm、δ=8mm钢管、以2m间距搭设支架墩。

靠近墩柱处的支架墩利用加宽了的底系梁做基础，在钢管顶部用2Ⅰ28a工字钢做横梁，墩柱钢管高度每隔5m用[12槽钢加设一道横向连接，以保证支架墩的稳定。

支架墩架好后，即可进行承重贝雷梁、横梁方木和底模的安装。

2、支架的搭设：

支架贝雷梁利用申请批准的铁路运行“天窗”时间采用从1#墩向2#墩方向顶推的方法进行安装。

即在铁路临近0~1#墩的一边将贝雷梁拼装成口字形、长度大于30m跨度，然后沿桥梁轴线方向徐徐推进至中间托架墩、再由中间托架墩推进至对面的临时支架墩上。

然后用停在两侧的吊车吊装到位，顶推时要保持抗倾覆安全系数K大于2.0。

施工方法如下图所示：

然后进行隔离带和护栏的施工，隔离带和护栏与支架连接要牢固，达到防水防电的目的。

经砂袋预压合格方可进行下一道工序的施工。

3、现浇箱梁基本截面特性

1）、箱梁基本结构形式（截面）如下图，主箱梁每平米（即翼板体积除外）砼体积为:

V=[3×0.45×1.8+4×0.75×（0.25+0.45）/2+4

×0.5（0.25+0.45）/2+2×0.25×4.075+2×0.25

×4.575]/12.5=0.68m3/m2

2）、上跨铁路桥现浇箱梁的跨径

绕城左线2号跨铁路桥孔均为30m。

3）、现浇箱梁支撑系统的施工

因箱梁宽度为变截面型式，所以设计采用现浇砼施工。

根据设计要求，模板外模拟采用防水竹胶板，内模采用木板或胶合板。

支架承载梁采用16锰1.5×3.0加强型贝雷梁，跨径采用15m+15m。

支架墩φ426mm、δ=8mm钢管以2m间距搭设，两排钢管在纵横之间用槽钢连接成格构型式。

支架墩柱顶用2根Ⅰ28a工字钢做横梁，墩柱钢管高度每隔5m用[12槽钢加设一道连接，以保证支架墩的稳定。

支架墩搭设好后，即可进行承重贝雷梁的顶推吊装和横梁方木、底模的安装。

支架墩轴线与铁路线平行，贝雷梁与桥梁轴线平行。

贝雷梁横向间隔为0.7m，箱梁肋板处适当加密，相邻贝雷梁用连接片横向连接。

然后在贝雷梁上每隔0.5m布设一根15×15cm的方木，跨墩柱处方木适当加密。

方木用骑马螺栓与贝雷梁连接固定。

然后在横梁方木上满铺竹胶板底模、再在底模上安装侧模和芯模。

在底模两侧要搭设施工平台。

用钢管、14a工字钢和胶合板搭设宽度≮1.0m的施工平台和高度不小于2.0m的防护栏。

从而形成封闭的U型施工模架结构。

箱梁底模装好后，要根据现浇箱梁支架受力特点加压120℅进行预压（支架预压方法与其他箱梁预压方法相同）。

支架预压必须要在报批的“天窗”时间内完成。

经砂袋预压合格后，方可绑扎箱梁钢筋，安装波纹管，穿钢绞线，然后浇筑箱梁砼。

在支架的下方设置门字型安全隔离层。

安全隔离层用胶合板、绝缘橡胶板和竹竿搭设成门字型结构，确保跨铁路线施工时水和施工材料不落入铁路安全运行范围。

支架工字钢和杆件支架要可靠接地，

接地线的电阻应＜30欧姆。

以保证施工人员铁路行车的绝对安全。

（详见下图2-a、b、c）

第三章、现浇箱梁支架的验算：

1、支架结构形式：

基础采用25#钢筋混凝土，并按支架设计要求预埋钢管连接预埋螺栓。

砼基础平面尺寸为2.0×22m（与箱梁宽度相同），厚度不小于0.45m。

基础承载力要求大于200kpa。

支架上部结构如前所述。

2、支架的验算荷载：

（1）、施工人员、机具等2.5Kpa

（2）、倾倒砼时产生的冲击荷载2.0Kpa

（3）、振捣砼时产生的荷载2.0Kpa

（4）、模板重力0.75Kpa

（5）、新浇砼重力：

（0.68ⅹ26）=17.68Kpa

（6）、贝雷梁自重：

1.0KPa

合计：

q=24.93+1=25.93Kpa

3、贝雷承重梁验算:

由于该跨处于平曲线内，贝雷片变化长度从27.8~30m（部分贝雷片应裁割）。

又因跨铁路支架中间支墩无法恰好布置在贝雷片节点上，因此，贝雷片采用不等跨连续梁布置（最大跨径18m，最小跨径12m）。

贝雷片的轴线与桥轴线平行布置，箱梁肋板处适当加密。

承重梁每隔3.0m用118×45（90）cm支撑架片进行横向连接，加强其稳定性。

贝雷片截面力学性能：

W=3578.5cm4I=250497.2cm3[б]=210MPa

单排[Q]=245.2KN

贝雷片的内力计算：

按最大不等跨跨径18m及12m的贝雷梁计算，计算偏安全，贝雷片按间距为平均为70cm布置。

根据规范查表；n=18/15=1.5m=-0.2188q=0.8958

f=0.912

M=0.2188×25.93×0.70×122

=572KN-m（最大弯矩发生在中间支墩）

б=572×106÷（3578.5×103）

=160MPa＜210MPa×1.3

Q=25.93×0.70×0.8958×12

=195.11KN＜[Q]=245.2KN×1.3（最大剪力发生在中间支墩）

f=25.93×0.7×184×103×0.912/（100×2.1×250497.2）

=33mm＞18000/400=45mm（最大挠度发生在18m跨跨中）

4、钢管墩立柱的验算：

临时墩钢管按两端铰支的中心受压杆件进行计算。

每隔600cm加一道纵.横向支撑，钢管按每根φ426mm钢管，臂厚8mm平均承重2m宽跨度内（贝雷梁跨径按最大18m计）箱梁砼荷载和施工荷载之和为：

G=（25.93×18×2）/2=466.74KN

查《钢结构计算手册》表，φ426钢管截面特性为：

W=819.94cm3I=17464.62cm4i=14.85cmA=79.13cm2

按支架图

（一）所示：

立柱钢管稳定性验算：

λ=h/i=600/14.85=40.4＜150

符合稳定要求。

由λ=42，查表计算∮=0.877，

②、钢管墩柱受压强度为：

σ=G/A=466.74/79.13=59MPa

＜∮[σ]=0.877×145MPa=127MPa钢管强度符合要求。

5、墩柱顶部横梁2Ⅰ28a工字钢的验算：

钢管墩柱顶部工字钢按连续梁计算：

贝雷梁

因为绕城2#桥跨铁路的RL1~RL2孔箱梁最大宽度21.48m，箱梁箱体部分支架贝雷梁间距1.0m。

这样箱梁支架每断面需布置21片贝雷梁。

钢管墩上工字钢横梁等分为两段，每段长度为21.48/2=10.74m。

将贝雷梁上承载重量p视为集中荷载，（按最大跨径18m计）其集中荷载重力：

p=18×25.93/2=232.47KN

2I28a工字钢截面特性为：

I=7115×2=14230cm4W=422.2×2=844.4cm3

A=55.37×2=110.74cm2

①、钢管墩顶工字钢横梁按等分为2段，每段验算按5等跨、跨度为2.0m的连续梁进行计算：

查<<路桥施工计算手册>>表，得

M=0.171qL=0.171×232.47×2=79.5KN·m

σ=M/W=79.5/844.4=94.1Mpa＜[σ]=145MPa

钢管墩顶工字钢抗弯强度符合要求。

②、工字钢横梁最大剪力验算：

Q=0.54P/2A=（0.54×232.47）/（2×110.74）=5.7MPa＜[Q]=85MPa钢管墩顶工字钢抗剪强度符合要求。

③、工字钢横梁挠度验算：

f=1.097PL3/100EI

=（1.097×232.47×23）/（100×2.1×105×14230）

=0.68mm＜L/600=6.8mm符合设计要求。

（4）、模架预拱度的设置：

由于δ=δ1＋δ2＋δ3＋δ4＋δ5

模架最大挠度变形：

δ1=21.2mm

φ426钢管的弹性变形：

δ2=σ·L/E=48.4×18/210000=4.1mm

模架的非弹性变形：

δ3=5mm

地基沉降变形：

δ4=5mm

箱梁砼收缩变形：

δ5=3mm

δ=21.2+4.1+5+5+3=38.7mm

跨中预拱度按3.87cm计，其余各点按二次抛物线法分配：

δχ=4δ·χ（L-χ）/L2

由于变形较小，预拱度也可从跨中向两侧按直线分配法进行分配：

δχ=χ·δ/L（χ-支架距支点墩的距离m；δ-支架最大变形量mm；L-支架1/2跨径m）

（5）、钢管墩基础验算：

基础地基经过碾压处理后，地基承载力达到200KPa。

每根钢管作用在砼基础上按最大荷载为：

σ=ΣP/A=232.47/（2.0×1）=116KPa＜200KPa

地基符合要求。

6、风压对支架的影响力验算：

（略）

其余部分在原《上跨峰福铁路桥梁施工方案》中已有叙述，故此处不再赘述。

7、悬挑杆计算；

h=[2×（0.45+0.15）/2+0.45×1.8]÷2.45=0.58m

p=0.58×1×1×26=15.08KN

施工荷载p=8.5KN

合计；23.58KN

最大跨径18m，悬臂部分按2.45m长计；如下图；

P=23.58×18/2×1.225=260KN

P=23.58×9×0.61=130KN

M=-260×1.225-130×2.45

=-637KN.M

如不加斜撑,重力全由2—28#工字钢承担。

σ=637×106/（508.2×2×103）

=626.7MPa＞145×1.3

因此应加斜撑，斜撑位置在2.45m处。

斜撑受力：

N=130+260×5/16=211.25KN

斜撑按45°布置则；

N=211.25/cos45°=299KN

采用两根20#槽钢。

σ=299×103/（28.83×2×102）

=51.9Mpa

槽钢自由长度；

h=2.45//cos45°=3.46m

λ=1×346/5.7=60.7查表得；

δ=0.77

σ=299×103/（28.83×0.77×2×102）

=67.34Mpa＜140×1.3

8；1#墩1#立柱边钢管改立柱方案

由于1#墩1#立柱边一根钢管立柱受铁路电线影响，无法架立，因此，墩边一根钢管所受重力改由抱箍承担。

见图：

每个抱箍单侧可承受50t重力，而钢管由于铁路电线影响，少架立一根钢管而改由抱箍承担，其应承担的重力约32.9t，而两个抱箍组合在一起，可承担重力100t，因此，受力完全符合要求。

第四章、1#跨（0#台~1#墩跨）承重梁组合形式的变更计算

该跨由于铁路边坡的影响，跨中位置无法开挖支架基础，因此，跨中支架移至距0#台口约6m处，导致支架距2#墩边约22.5m，因此，支架改用双层贝雷片组合。

双层贝雷片截面几何特性；

W=7408.95cmI=1074294.4cmQ=245.2KN

混凝土荷载；q=25.93Kpa

贝雷片的间距平均按90