CHENGSHIZHOUKAN 2019/18
城市周刊２４高海拔地区铁路门式刚架桥盖梁施工技术研究 摘要：门式刚架桥盖梁在单线铁路桥梁设计中较为罕见，支架体系设计与施工是重难点，同时，高海拔地区工程施工影响因素多，季节性施工对桥梁工程工期影响十分明显。本文依托丽香铁路塘布三线大桥，借鉴公路桥梁盖梁施工方法，通过madis/civil 软件建模分析，进一步研究盖梁支架实际施工过程中避免失稳的处理措施，旨在确保盖梁支架可靠性和安全性。软件信息化应用及高海拔地区季节性工期影响分析，对类似工程施工具有重要指导作用和借鉴意义。 女用小便器关键词：盖梁；门式刚架桥；madis civil；支架体系；高海拔地区焙烧炉
门式刚架桥立面型式为双桥墩与盖梁垂直相交呈门架型构造，如图所示，在公路桥梁设计中应用较为普遍，但铁路桥梁应用中因上部荷载较大，盖梁（铁路对应为托盘及顶帽）体量相对较大、施工安全风险相对较高。钢筋混凝土刚架桥的盖梁与墩身一般要求就地浇筑成整体，装配化程度不高，因此，门式刚架桥盖梁现浇支撑体系设计尤为关键。目前，支撑体系基本由施工单位自行设计、独立检算，规范程度
相对较差，本文通过采用madis/civil 有限元分析软件对铁路门式刚架桥盖梁支撑体系进行设计与分析，并结合香格里拉高原高海拔地区特殊环境进行施工研究， 为规范今后类似工程施工提供参考。
一、工程概况
丽江至香格里拉铁路塘布三线大桥位于迪庆藏族自
治州香格里拉县境内，桥梁起讫里程为D 1K 98+135.45-D 1K 98+558.55，全长423.1m，设计该桥为进入塘布会让站正线桥梁，车站远期设3条到发线，因此该桥梁为铁路三线桥梁，孔跨组成为3（1×24+11×32+1×24）m，桥梁位于直线上，线路纵坡-1‰，设计行车速度120km/h。香格里拉地处高原高海拔地区，海拔约3240m，低温及降雨对工程施工影响明显[1]。
本桥共计盖梁12个，对应托盘及顶帽截面尺寸示意如下
图，各墩盖梁尺寸参数见下表；盖梁采用钢筋混凝土设计，混凝土等级为C 35，钢筋型号为HRB 400。桥梁顶帽两侧设接触网钢柱基础，施工顶帽加宽悬臂板应与顶帽、托盘同时浇筑，加宽悬臂板截面横×纵×高为2.00m×1.65m×0.80m，C 35混
凝土2.6m 3
，
钢筋重625kg。二、施工部署
（1）总体施工安排：本桥傍山而过、约45º斜跨河道宽
约30m 的冲江河，毗邻河道两侧的8#、9#墩盖梁离地高度为最大、约30m，分别往大、小里程方向盖梁离地高度依次降低，结合当地有效施工时间短，且托盘、顶帽及加宽钢模板重约24.168t 等因素，本着降低工程措施费用、确保总体工期的原则，共计投入托盘、顶帽及加宽钢模板2套；本桥盖梁离地高度低于10m 的1#、2#、12#墩采用钢管柱法施工，其余墩位处盖梁采用钢棒法施工，并根据下部双柱矩形墩施工顺序依次安排施工。高空作业通道采用靠墩身安装预制拼装Z 字形检查梯便于施工及检查人员上下通行，高空作业临边围护利用支架平台纵横梁设置。
（2）资源配置：①物资供应：支架材料由项目部统一按方案型号、数量采购，除钢管立柱按一套配置外，其余支架材料按2套配置；模板由预制厂家提前按设计尺寸订做，运至现场后预拼无误后方可使用，模板2套；钢筋及预埋件由项目部钢构件集中加工场加工配送；混凝土由项目部拌合站集中拌合运输。②劳动力组织：劳动力按支架安装工6人、模板安装工6人、钢筋及预埋件安装工8人、混凝土浇筑工4人、普工5人进行配置。③主要机械设备：现场吊装作业采用2台25t 汽车吊配合作业。
（3）季节性施工分析：根据往年气候条件统计分析，其中，每年11月中旬至次年3月中旬，共计4个月涉及冬季施工；
每
图
2 盖梁（托盘及顶帽）截面尺寸示意图
城市周刊
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年5月中旬至10月中旬，共计5个月降雨频繁，涉及雨季施工；桥梁施工受冬季、雨季影响极大，每年有效施工时间仅3个月。本工程施工时间为2015年7月中旬至11月中旬、2016年3月中旬至5月中旬，施工工期6个月；每个盖梁施工周期一个月，按2条独立施工线路进行，即2#墩（钢管柱法）→1#墩（钢管柱法）→12#墩（钢管柱法）→11#墩→10#墩→9#墩，3#墩→4#墩→5#墩→6#墩→7#墩→8#墩顺序施工。
三、madis/civil 快速建模及检算
通过madis/civil 软件的应用，可实现支架模型设计及结构检算快捷直观、安全可靠。首先建模前支架各单元在X-Y 平面的位置需在CAD 内精确确定，竖向位置只需设置相对距离；其次初步选择支架拟采用材质型号及规格，设置支座及上下梁单元间边界条件，根据设计计算荷载并加载；然后进行运行分析，根据各工况荷载组合计算得出各构件剪应力τ、弯矩Mmax、梁弯曲挠度ω，剪应力τ直接与抗剪强度设计值fwv 比较、梁弯曲应力σ=Mmax/W （材料截面抵抗矩）与抗弯强度设计值fw比较、梁弯曲挠度ω与结构挠度限值CR （一般梁单元为L/400，L 为构件跨度）比较，若不满足要求则修改材料规格或数量，重复运行分析，直至支架强度、刚度、稳定性满足设计要求为止；最后根据最终确定各单元
标本盒
截面高度调整各构件竖向相对位置为绝对位置，得到检算通过的精确模型以指导具体施工[2]。
四、施工方法
导针
（1）钢棒法。①钢棒孔预埋：浇筑托盘下方墩身时，在墩身横桥向预埋16cm 直径PVC 管，预埋PVC 管内灌砂，以防止混凝土浇筑时导致PVC 管破裂或上浮，为保证后期安装的钢棒不至于压裂墩身混凝土，在预留孔处，增加双层网格间距10cm×10cm 的Φ12钢筋网对墩身混凝土进行补强。②承重系统：横桥向8根1.5mΦ14cm 钢棒安装（悬臂70cm）→钢棒紧靠墩侧上扣50cm 【28a 槽钢（共8根，钢板穿孔锁住端头）→槽钢上紧靠墩侧安装QL-50T 螺旋千斤顶（共8个，外形尺寸底直径×顶直径×高为31.5cm×24.5cm×45.2cm，起重重量50t，起重高度25cm）→千斤顶上安装顺桥向4mI 50c 工字钢承重主梁→在主梁上跨中横桥向均布9根@25cm 间距6.1m 长I 40a 工字钢横向分配梁（作为盖梁底模承重梁）、与底模背肋间铺设10cm×10cm 方木密贴支撑→在主梁上紧靠墩侧各安装2根横桥向20.9m 长I 50c 工字钢（地面拼接，作为盖梁两端及顶帽加宽承重梁）→盖梁两侧及顶帽加宽下端I 50c 工字钢上顺桥向铺设50cm 间距I 22a 工字钢分配梁、与盖梁两侧模板及顶帽加宽底模间安装50cm 间距10cm×10cm方木密贴支撑→安装托盘、顶帽及加宽钢模板。③防失稳控制措施。一是在穿入钢棒时，钢棒下垫铁楔，以保证施工时钢棒不至于外滑；二是钢棒不应采用穿通墩身的整体，避免因钢棒悬臂段变形导致无法取出，本方案采用非通长设计；三是通过在相邻侧两根钢棒上搭设槽钢并固定，为千斤顶放置提供可靠平台；四是墩身两侧2根纵向
I 50c 工字钢及横向2根并排I 50c 工字钢间，采用穿孔设置预
应力锚杆对拉临时锚固，避免其侧向转动；五是支架搭设、模板安装、钢筋及预埋件安装、混凝土浇筑等工序均按“三检制”落实质量验收后，报监理验收后方可进入下一道施工工序；六是各工序均按“从下往上、两侧对称”的原则进行施工。
（2）钢管柱法。钢管柱法与钢棒法施工区别在于下部支撑结构采用Ф630mmб10mm 钢管替换Φ14cm 钢棒，其承重系统组成类似于钢棒法。钢管立柱设共4排12根，钢管柱支撑在承台上，施工时在每排钢管柱间间隔2m 设置[16a 槽钢剪刀撑；钢管柱顶部开槽设置I 40a 工字钢后放置千斤顶，钢管柱底部与承台接触面之间设置带孔0.8m*0.8mб14mm 钢板（打入膨胀螺栓锁住），钢板与钢管柱用4个10#等边角钢进行L 型焊接牢固。
（3）支架预压与拆除。①支架预压：对首个施工的盖梁支架进行预压，采用堆载土袋模拟施工荷载，以检验支架承载能力和量测支架弹性、非弹性变形量。预压荷载按0→60%→100%→110%（最大施工荷载）→100%→60%→0三级加载和卸载；①加载前监测记录各监测点初始值；②每级加载完成1h 后进行支架的变形观测，以后间隔6h 监测记录各监测点的位移量，当相邻两次监测位移平均值之差不大于2mm 时，可进行后续加载；③全部加载完成后，间隔6h 监测记录各监测点的位移量，当连续12h 监测位移平均值之差不大于2mm 时，可卸除预压荷载；④卸载6h 后监测记录各测点位移量。测点主
要为钢棒悬臂端、I 50c 纵梁跨中、I 50c 横梁悬臂端[3]
。
②支架拆除：支架拆除在混凝土强度达到设计强度后，按“纵桥向对称均衡、横桥向基本同步，后支先拆、先支后拆”的原则进行。
五、结语
工程建设涉及支架体系辅助施工较为广泛，软件信息化应用是工程建设标准化的基本内涵之一，本文结合特殊区位条件下的塘布三线大桥盖梁具体施工研究，归纳主要结论如下：
（1）高海拔地区施工有效作业时间大大缩短，桥梁工程施工应特别重视季节性施工影响，施工前须结合往年历史气候条件进行统计分析，合理进行资源配置，同时通过现场地形条件采用多方案比选，确保工期目标如期实现；
（2）madis 软件建模及检算应用，是理论上保证支架体系安全可靠的基础，实际施工中按模型参数准确实施，并结合现场条件及专家评审意见增加富余安全措施，确保施工安全质量可控。
参考文献：
[1]章韵，黄显鸽.铁路连续箱梁支架法现浇施工技术[J].兰州工业学院学报,2010,17(3):36-40.
电子散热扇[2]刘涛.高架桥盖梁的钢管桁架法施工技术[J].建筑施工,2019,41(03):424-426.
[3]杨斌.跨既有铁路桥梁门式墩盖梁施工技术[J].科技创新导报,2017,14(33):13-14
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