上跨既有線架梁架橋機(jī)走行軌臨時支撐施工技術(shù)

劉歡

摘要：結(jié)合合肥市銅陵路上跨合肥站東咽喉立交橋?qū)嵗?，通過對上跨既有線50mT梁架設(shè)施工中，臨時支撐方案設(shè)計、施工方法進(jìn)行總結(jié)，闡述了該工藝的應(yīng)用及施工技術(shù)卡控管理經(jīng)驗，利于同類工程的施工時更好的得到應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：上跨立交橋；施工；支撐

一、工程概況

銅陵路高架項目是合肥市主城區(qū)南北向重要的交通干道，作為合肥市主城區(qū)最重要的交通要道之一，擔(dān)負(fù)著促進(jìn)合肥經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的重任。本工程共有現(xiàn)澆連續(xù)梁6聯(lián)，17跨，先簡支后連續(xù)T梁1聯(lián)，3跨60片。

第四聯(lián)為（50+50+40m）先簡支后連續(xù)T梁，每跨共有T梁20片，每跨橋面總寬41m；T梁單片梁高2.7m，寬1.7m（中梁）、1.875m（邊梁），最大梁重175t（上跨鐵路邊梁）。

施工現(xiàn)場東側(cè)110KV高壓電遷改工作滯后，影響T梁架設(shè)的實施。原設(shè)計先架設(shè)T梁后施工現(xiàn)澆連續(xù)梁，因高壓電影響，為保證銅陵路高架涉鐵工程能夠順利實現(xiàn)工期目標(biāo)，調(diào)整施工順序，利用電力遷改時間先施工現(xiàn)澆連續(xù)梁再進(jìn)行T梁架設(shè)。如按照原施工方法進(jìn)行施工，因電力線影響將無法按期完成施工任務(wù)，工序改變后，共節(jié)約工期90天，保證了銅陵路高架工程按工期要求順利通車?，F(xiàn)場T梁橋面寬度41m，現(xiàn)澆連續(xù)梁橋面寬度25.5m，T梁架設(shè)時架橋機(jī)需橫移至連續(xù)梁以外。

二、施工重點及難點

本工程施工重點是第四聯(lián)第三跨50mT梁，上跨合肥站東咽喉上方營業(yè)線架梁及其附屬施工，必須確保既有動車線路運行安全。

將施工過程分析后，有如下施工過程是本工程施工控制的重點：

（1）50mT梁架設(shè)過程中架橋機(jī)重心要橫移至連續(xù)梁外的臨時支撐結(jié)構(gòu)上，梁體架設(shè)過程中安全過程控制要求高。

三、施工方法

遵循技術(shù)先進(jìn)可行、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠的原則，確定整體架設(shè)施工順序。本工程跨鐵路架梁選用WJQ260t/50mA3公路架橋機(jī)，在封鎖點內(nèi)進(jìn)行50mT梁架設(shè)作業(yè)。架橋機(jī)橫向走行軌道下部使用鋼支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐，臨時鋼支撐直徑630壁厚1cm的鋼管，蓋梁上鋼支撐單根長度為2.4m，共12根，西側(cè)蓋梁端部鋼支撐單根長度19.5m，共4根。鋼管間采用10#槽鋼進(jìn)行連接，鋼支撐頂部采用[30工字鋼連接。

3.1鋼支撐施工

3.1.1箱梁翼板下支撐施工

本工程現(xiàn)澆連續(xù)梁翼板寬度3.65m，翼板邊0.22m，翼板根部0.55m。架橋機(jī)在架設(shè)1#邊梁～6#中梁、15#中梁～20#邊梁時需要從現(xiàn)澆連續(xù)梁翼板處橫移通過，為保證翼板部位在受到集中荷載作用下不會發(fā)生破壞，在8#蓋梁每側(cè)翼板下采用兩根直徑630壁厚1cm的鋼管進(jìn)行支撐，支撐鋼管與翼板之間采用硬雜木墊實。

3.1.2現(xiàn)澆連續(xù)梁以外部分支撐施工

8#墩處現(xiàn)澆連續(xù)梁橋面寬度25.5m，該處需架設(shè)T梁橋面寬度41m。

架橋機(jī)在架設(shè)外側(cè)4片T梁橫移時前支腿將移出連續(xù)梁范圍，為保證架梁的順利進(jìn)行在蓋梁上采用鋼管支架搭設(shè)架橋機(jī)橫移軌道，詳細(xì)方案如下：

（1）8#蓋梁澆筑前在蓋梁靠近連續(xù)梁側(cè)預(yù)埋鋼板作為鋼支撐基礎(chǔ)，采用100×100×1cm鋼板，鋼板間距120cm，鋼板下焊接9根錨固鋼筋，錨固鋼筋與鋼板間采用雙面滿焊。

（2）蓋梁混凝土澆筑完成達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，開始安裝鋼管立柱，鋼管采用直徑630mm，壁厚1cm鋼管，鋼管間距1.2m，鋼管高度蓋梁上2.19～2.78m共16根，蓋梁端部15.2m、19.9m、各4根。鋼管與預(yù)埋鋼管間采用焊接連接，并在底腳設(shè)置6個加強(qiáng)肋，保證鋼管穩(wěn)定。

3.2鋼支撐間連接

鋼管之間采用10#槽鋼進(jìn)行連接，槽鋼與鋼板間采用雙面滿焊，焊縫高度不小于6mm。

四、臨時支撐受力檢算

4.1計算荷載

架橋機(jī)前、后支腿分別在橫橋向有兩個支點。

架橋機(jī)自重按照182噸考慮，按照架橋機(jī)前后支腿可知8#墩支腿總反力為2F1=（182×1082 ×82?2 ）/50=1492.4kN。單個支點反力F1=746.2kN；

單片T梁自重反力：

單片T梁自重按照175噸考慮，單片T梁作用下，架橋機(jī)4個支點反力均勻，單個支點反力F2=437.5kN；

作用于格構(gòu)式鋼管支撐上的軸力為：F=F1+F2=1183.7kN；

4.2計算模型

對格構(gòu)式鋼管支撐建立了有限元模型。由于鋼管頂部直接布置工字形型鋼，工字形型鋼頂部擱置枕木，橫向移梁軌道布置與枕木上，按照最不利約束作用考慮，弱化水平摩擦對格構(gòu)式鋼管支撐的水平約束作用，支撐頂部按照自由端考慮、格構(gòu)式鋼管支撐由4根D=500mm，壁厚t=12mm的無縫鋼管組成，各鋼管之間由10#槽鋼橫向連接形成整體。

4.3支撐受力檢算

（1）彈性穩(wěn)定計算

以鋼管支撐自重為常量荷載，以架橋機(jī)傳遞下來的豎向力為變量荷載作用，通過計算可知豎向荷載作用下構(gòu)建的彈性穩(wěn)定系數(shù)為27.97。

（2）強(qiáng)度檢算

自重及上部荷載作用下，鋼管最大壓應(yīng)力σ=18.5Mpa，按照《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計規(guī)范》征求意見稿規(guī)定，Q235鋼材設(shè)計強(qiáng)度為275Mpa，σuc=?y/γR=275 Mpa；σ<σuc滿足規(guī)范要求。

（3）格構(gòu)式鋼管支撐軸向承載能力驗算

按照《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計規(guī)范》征求意見稿規(guī)定，軸心受壓構(gòu)件承載能力驗算時應(yīng)滿足以下規(guī)定：

滿足軸向承載能力驗算要求。

4.4鋼管支撐受力檢算

短鋼管采用直徑630mm，壁厚12mm的無縫鋼管，高度為2450mm。對于鋼管支撐進(jìn)行了強(qiáng)度及軸向受壓承載能力的驗算。

（1）構(gòu)件強(qiáng)度驗算

按照較為保守的驗算方法，假定架橋機(jī)大車橫向就位后，后支腿的一個支點豎向力完全傳遞給一根短鋼管，一根鋼管承受的軸向力F=F1+F2=1183.7kN；

鋼管最大壓應(yīng)力σ=1183700/23298=50.81MPa<σuc=250Mpa，滿足規(guī)范要求；

（2）鋼管支撐軸向承載能力驗算

按照《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計規(guī)范》征求意見稿規(guī)定，軸心受壓構(gòu)件承載能力驗算時應(yīng)滿足以下規(guī)定：

滿足軸向承載能力驗算要求。

彈性穩(wěn)定計算

由于短鋼管相對長細(xì)比 =0.261，較格構(gòu)式鋼管支撐要小，穩(wěn)定性能較格構(gòu)式鋼管支撐更優(yōu)，彈性穩(wěn)定系數(shù)滿足要求。

4.5格構(gòu)式鋼管支撐基礎(chǔ)承載力計算

格構(gòu)式鋼管支撐基礎(chǔ)采用3×3×1m鋼筋混凝土基礎(chǔ)，上部結(jié)構(gòu)自重和上部傳遞的最大豎向力作用下，基底最大壓應(yīng)力為134.375Kpa。

五、結(jié)束語

本橋自7月24日開始跨鐵路T梁架設(shè)，至8月17日已經(jīng)全部安全架設(shè)完畢，期間臨時鋼支撐結(jié)構(gòu)通過實踐檢驗滿足施工要求，采用該方法有效的解決了因斷面不同造成的懸空架梁問題，對今后類似工程具有一定的參考價值。

參考文獻(xiàn)：

[1]《合肥市銅陵路高架涉鐵工程橋梁工程設(shè)計圖》

[2]鐵道部鐵運[2012]280號《鐵道部關(guān)于印發(fā)〈鐵路營業(yè)線施工安全管理辦法〉的通知》

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[4]上鐵工發(fā)[2011]282號文《上海鐵路局鐵路線路防護(hù)柵欄管理辦法》

[5]《上海鐵路局電氣化鐵路安全實施細(xì)則》