轨道交通高架区间简支箱梁支架施工技术

摘要：结合昆明市轨道交通某线高架区间简支箱梁支架设计与施工经验，对简支箱梁支架的施工技术进行系统的分析和阐述。

关键词：高架区间；简支箱梁；支架；施工技术

Abstract: according to the experience of design and construction of Kunming rail transit line elevated section of a simply supported box girder bracket, the construction techniques of simply supported box girder support is analyzed and explained the system.

Keywords: Elevated Section; box girder; stent; construction technology

中图分类号： P135文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）

1工程概况

昆明市轨道交通某线由地下线、高架线、地面线组成。其中高架区间标准桥墩基础采用承台群桩基础，高架区间上部结构为32m双线单箱单室截面的预应力混凝土简支箱梁，线路穿越地段为中低山丘陵剥蚀地貌，部分地段跨越农田、鱼塘、河流等软弱地基。高架区间简支箱梁横断面图如下：

图1高架区间简支箱梁横断面图

高架区间上构简支箱梁采用支架原位现浇的施工方法，由于工程工期紧、任务重、标准高，因此，合理地选择支架形式，在保证施工安全、质量的前提下加快施工进度，并有效地降低施工成本，是简支箱梁施工组织的重点。

2支架的设计

2.1支架选型

支架上部可选用型钢、贝雷梁、碗扣式脚手架、钢管脚手架等形式，支架下部平台可选用混凝土临时支墩、钢管桩临时支墩等方案。结合本工程实际情况，支架采用双层贝雷梁作为纵梁，纵梁上铺设横向分配梁、底模、侧模及支撑，纵梁下为工字钢横梁、落梁砂箱、钢管立柱，钢管立柱支撑于每跨箱梁两端的承台上，中间不设支墩。

每孔支架体系自下至上构造为：

1、钢管立柱，采用直径800mm钢管桩，壁厚10mm，每个承台设置一排，每排5根。

2、落梁砂浆，采用φ630、φ590钢管制作，高度50cm，

3、横梁，采用双拼I56C工字钢。

4、纵梁，采用双层加强型贝雷梁，翼板区每侧布置3榀，腹板区每侧布置4榀，底板区共布置5榀，共计3×2+4×2+5=19榀。

5、横向分配梁，采用I20工字钢，间距75cm，

6、底模支撑：纵向分配梁，采用10#槽钢，间距30cm；横向10x10cm方木，间距30cm，上铺竹胶模板。

7、侧模支撑：碗扣式支架、弧形8#槽钢、方木、竹胶模板。

双层贝雷梁支架示意图如下：

图2双层贝雷梁支架示意图

采用此种支架方案有如下优点：

1、与满堂支架方案相比，不需对地基进行处理，节约了施工成本，同时也避免了地基不均匀沉降对箱梁施工的影响。

2、支架采用定型贝雷梁拼装，整体支撑于承台上，支架系统只需在施工第一孔时进行预压检验，通过预压测算出支架的弹性变形及塑性变形，为后续箱梁施工提供变形值参数。后续箱梁施工时无需逐孔进行预压，降低施工成本并加快施工进度。

3、此种支架方案整体性好，拼装、拆除方便，与碗扣式满堂支架方案相比，节省拼装、拆除的施工时间，减少施工场地的占用。

4、与移动模架方案相比投入低，更加机动灵活，各孔桥梁施工无相互影响，可多段同时开工。

2.2支架强度和稳定性验算

2.2.1贝雷梁强度及刚度验算

计算荷载包括：恒载包括钢筋混凝土自重、模板及支撑自重、分配梁自重、贝雷梁自重，分项系数为1.2； 活载包括施工人员及设备荷载（1.0KN/m2）、振捣混凝土产生的荷载（2.0KN/m2）、倾倒混凝土产生的荷载（2.0KN/m2）等，分项系数为1.4。

对翼板区、腹板区、底板区分别计算荷载，受力图如下：

图3贝雷梁受力图

利用迈达斯MIDAS/Civil软件建模电算，计算结果如下表：

由上表可知，贝雷梁弯矩、剪力均在容许范围内，贝雷梁强度满足要求。

[f]=28.5m/400=71.3mm ，Fmax=41.8mm

采用同样方法验算工字钢横梁、分配梁等构件的强度和刚度，均满足要求。

2.2.2钢管立柱稳定性验算

经计算，2#、4#钢管立柱承受的竖向荷载最大，为1679.7KN，验算该钢管立柱的强度及稳定性：

取最高墩钢管立柱8m高进行检算。

钢管回转半径i=0.35*(D+d)/2=275.8mm

长细比λ=L/i=8000/275.8=29.01

查轴心受压稳定系数表，φ=0.921

钢管容许承载[N]=ΦA[σ]=0.921×3.14×（800^2-780^2)/4×140

=3198.5KN

钢管受到最大压力为1679.7KN

钢管立柱稳定性满足要求。

3支架的安装与拆除

钢管立柱及工字钢横梁安装：钢管立柱在施工现场集中焊接，待承台砼强度达到设计要求后，人工配合吊车进行钢管立柱的安放，相邻钢管立柱用槽钢连接，增强整体稳定性。在钢管立柱顶放置落梁砂箱，在落梁砂箱上安放双拼I56C工字钢横梁。

贝雷梁安装：贝雷梁在施工现场拼装，2榀或3榀为一联采用吊车整体吊放，吊放顺序为从里到外，吊装完毕后安装横向支撑架，增项贝雷梁的横向刚度。吊装施工应平稳进行，避免对立柱等安装好的构件造成碰撞、冲击。

纵横向分配梁及模板支撑安装：贝雷梁安装完毕并检查合格后，安装横向I20工字钢分配梁，在其上搭设翼板区碗扣支架、安装底板区纵向10#槽钢分配梁，再安装底、侧模板及支撑。

支架拆除：支架拆除时，首先松掉落梁砂箱底部的螺栓，掏出砂子，使支架整体下降，然后自上至下拆除支架及模板、支撑，拆除顺序为支架搭设的顺序相逆。贝雷梁拆除顺序为先翼板区后底板区，底板区的贝雷梁采用倒链横移到翼板下，再用吊车吊走。

支架施工时，对钢管立柱横向支撑、贝雷梁拼装加固、构件吊装、支架预压等关键环节需要加强控制，确保现浇箱梁施工安全和质量。

4支架预压

为检验支架及地基的强度及稳定性，消除整个支架的塑性变形，消除地基的沉降变形，测量出支架的弹性变形，在第一孔支架搭设完毕后对支架进行全断面预压，采用堆载砂袋进行预压，人工配合吊车吊装砂袋到箱梁底模上，人工堆码砂袋进行加载。

预压荷载按梁体自重的120%计算，分三次加载：第一次加载60%，观测24小时稳定后，第二次加载40%，再观测24小时稳定后，第三次加载20%。分别在跨中、1/4跨、支座处断面设三个观测点，用精密水准仪进行沉降观测。加载前观测一次作为原始标高，以后每六小时观测一次，直至沉降稳定，卸载后再观测一次。

根据沉降观测结果绘制沉降量--时间分析图，并计算出梁段荷载作用下支架、地基在荷载下产生的弹性变形值及塑性变形值，计算出支架及地基整体的塑性变形和弹性变形，箱梁底模板预拱度按二次抛物线进行分配。

5结语

支架作为现浇箱梁的临时结构，支架的施工是现浇箱梁施工安全和质量控制的重要环节。简支箱梁施工时采用不设中间支墩的双层贝雷梁支架，整体性好，拼装、拆除方便，能够有效地加快施工进度、节约施工成本、减少场地占用，对于类似工程的施工具有一定的借鉴参考意义。

参考文献：

[1]JTG/T F50－2011公路桥涵施工技术规范，人民交通出版社，2011

[2]路桥施工计算手册，人民交通出版社, 2001

[3]JGJ130-2011建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范，中国建筑工业出版社，2011