上跨既有线架梁架桥机走行轨临时支撑施工技术

刘欢

摘要：结合合肥市铜陵路上跨合肥站东咽喉立交桥实例，通过对上跨既有线50mT梁架设施工中，临时支撑方案设计、施工方法进行总结，阐述了该工艺的应用及施工技术卡控管理经验，利于同类工程的施工时更好的得到应用。

关键词：上跨立交桥；施工；支撑

一、工程概况

铜陵路高架项目是合肥市主城区南北向重要的交通干道，作为合肥市主城区最重要的交通要道之一，担负着促进合肥经济快速发展的重任。本工程共有现浇连续梁6联，17跨，先简支后连续T梁1联，3跨60片。

第四联为（50+50+40m）先简支后连续T梁，每跨共有T梁20片，每跨桥面总宽41m；T梁单片梁高2.7m，宽1.7m（中梁）、1.875m（边梁），最大梁重175t（上跨铁路边梁）。

施工现场东侧110KV高压电迁改工作滞后，影响T梁架设的实施。原设计先架设T梁后施工现浇连续梁，因高压电影响，为保证铜陵路高架涉铁工程能够顺利实现工期目标，调整施工顺序，利用电力迁改时间先施工现浇连续梁再进行T梁架设。如按照原施工方法进行施工，因电力线影响将无法按期完成施工任务，工序改变后，共节约工期90天，保证了铜陵路高架工程按工期要求顺利通车。现场T梁桥面宽度41m，现浇连续梁桥面宽度25.5m，T梁架设时架桥机需横移至连续梁以外。

二、施工重点及难点

本工程施工重点是第四联第三跨50mT梁，上跨合肥站东咽喉上方营业线架梁及其附属施工，必须确保既有动车线路运行安全。

将施工过程分析后，有如下施工过程是本工程施工控制的重点：

（1）50mT梁架设过程中架桥机重心要横移至连续梁外的临时支撑结构上，梁体架设过程中安全过程控制要求高。

三、施工方法

遵循技术先进可行、经济合理、安全可靠的原则，确定整体架设施工顺序。本工程跨铁路架梁选用WJQ260t/50mA3公路架桥机，在封锁点内进行50mT梁架设作业。架桥机横向走行轨道下部使用钢支撑结构进行支撑，临时钢支撑直径630壁厚1cm的钢管，盖梁上钢支撑单根长度为2.4m，共12根，西侧盖梁端部钢支撑单根长度19.5m，共4根。钢管间采用10#槽钢进行连接，钢支撑顶部采用[30工字钢连接。

3.1钢支撑施工

3.1.1箱梁翼板下支撑施工

本工程现浇连续梁翼板宽度3.65m，翼板边0.22m，翼板根部0.55m。架桥机在架设1#边梁～6#中梁、15#中梁～20#边梁时需要从现浇连续梁翼板处横移通过，为保证翼板部位在受到集中荷载作用下不会发生破坏，在8#盖梁每侧翼板下采用两根直径630壁厚1cm的钢管进行支撑，支撑钢管与翼板之间采用硬杂木垫实。

3.1.2现浇连续梁以外部分支撑施工

8#墩处现浇连续梁桥面宽度25.5m，该处需架设T梁桥面宽度41m。

架桥机在架设外侧4片T梁横移时前支腿将移出连续梁范围，为保证架梁的顺利进行在盖梁上采用钢管支架搭设架桥机横移轨道，详细方案如下：

（1）8#盖梁浇筑前在盖梁靠近连续梁侧预埋钢板作为钢支撑基础，采用100×100×1cm钢板，钢板间距120cm，钢板下焊接9根锚固钢筋，锚固钢筋与钢板间采用双面满焊。

（2）盖梁混凝土浇筑完成达到设计强度后，开始安装钢管立柱，钢管采用直径630mm，壁厚1cm钢管，钢管间距1.2m，钢管高度盖梁上2.19～2.78m共16根，盖梁端部15.2m、19.9m、各4根。钢管与预埋钢管间采用焊接连接，并在底脚设置6个加强肋，保证钢管稳定。

3.2钢支撑间连接

钢管之间采用10#槽钢进行连接，槽钢与钢板间采用双面满焊，焊缝高度不小于6mm。

四、临时支撑受力检算

4.1计算荷载

架桥机前、后支腿分别在横桥向有两个支点。

架桥机自重按照182吨考虑，按照架桥机前后支腿可知8#墩支腿总反力为2F1=（182×1082 ×82?2 ）/50=1492.4kN。单个支点反力F1=746.2kN；

单片T梁自重反力：

单片T梁自重按照175吨考虑，单片T梁作用下，架桥机4个支点反力均匀，单个支点反力F2=437.5kN；

作用于格构式钢管支撑上的轴力为：F=F1+F2=1183.7kN；

4.2计算模型

对格构式钢管支撑建立了有限元模型。由于钢管顶部直接布置工字形型钢，工字形型钢顶部搁置枕木，横向移梁轨道布置与枕木上，按照最不利约束作用考虑，弱化水平摩擦对格构式钢管支撑的水平约束作用，支撑顶部按照自由端考虑、格构式钢管支撑由4根D=500mm，壁厚t=12mm的无缝钢管组成，各钢管之间由10#槽钢横向连接形成整体。

4.3支撑受力检算

（1）弹性稳定计算

以钢管支撑自重为常量荷载，以架桥机传递下来的竖向力为变量荷载作用，通过计算可知竖向荷载作用下构建的弹性稳定系数为27.97。

（2）强度检算

自重及上部荷载作用下，钢管最大压应力σ=18.5Mpa，按照《公路钢结构桥梁设计规范》征求意见稿规定，Q235钢材设计强度为275Mpa，σuc=?y/γR=275 Mpa；σ<σuc满足规范要求。

（3）格构式钢管支撑轴向承载能力验算

按照《公路鋼结构桥梁设计规范》征求意见稿规定，轴心受压构件承载能力验算时应满足以下规定：

满足轴向承载能力验算要求。

4.4钢管支撑受力检算

短钢管采用直径630mm，壁厚12mm的无缝钢管，高度为2450mm。对于钢管支撑进行了强度及轴向受压承载能力的验算。

（1）构件强度验算

按照较为保守的验算方法，假定架桥机大车横向就位后，后支腿的一个支点竖向力完全传递给一根短钢管，一根钢管承受的轴向力F=F1+F2=1183.7kN；

钢管最大压应力σ=1183700/23298=50.81MPa<σuc=250Mpa，满足规范要求；

（2）钢管支撑轴向承载能力验算

按照《公路钢结构桥梁设计规范》征求意见稿规定，轴心受压构件承载能力验算时应满足以下规定：

满足轴向承载能力验算要求。

弹性稳定计算

由于短钢管相对长细比 =0.261，较格构式钢管支撑要小，稳定性能较格构式钢管支撑更优，弹性稳定系数满足要求。

4.5格构式钢管支撑基础承载力计算

格构式钢管支撑基础采用3×3×1m钢筋混凝土基础，上部结构自重和上部传递的最大竖向力作用下，基底最大压应力为134.375Kpa。

五、结束语

本桥自7月24日开始跨铁路T梁架设，至8月17日已经全部安全架设完毕，期间临时钢支撑结构通过实践检验满足施工要求，采用该方法有效的解决了因断面不同造成的悬空架梁问题，对今后类似工程具有一定的参考价值。

参考文献：

[1]《合肥市铜陵路高架涉铁工程桥梁工程设计图》

[2]铁道部铁运[2012]280号《铁道部关于印发〈铁路营业线施工安全管理办法〉的通知》

[3]上铁运发[2012]586号〈关于公布《上海铁路局营业线施工安全管理实施细则》的通知〉

[4]上铁工发[2011]282号文《上海铁路局铁路线路防护栅栏管理办法》

[5]《上海铁路局电气化铁路安全实施细则》