x高速铁路900吨箱梁双层贝雷梁膺架现浇施工技术.doc

高速铁路900吨箱梁膺架现浇双层贝雷梁支架施工技术张书良中铁十二局集团第四工程XX （XX）摘 要针对地质条件较差地段高速铁路900吨箱梁膺架现浇施工基础处理难度大和费用高的情况，介绍钢管支架搭设在承台上的双层贝雷梁施工技术本文从方案设计检算、现浇梁施工工艺和安全质量保证措施等方面进行了全面的探讨，可为同类工程提供参考借鉴关键词 膺架现浇 双层贝雷梁 检算 施工900MT Bridge Box Girders Cast-in Double-layer Bailey Beam Support Construction Technique of High-Speed RailwayZhang Shuliang(of China Railway 12TH Bureau Group Co. Ltd , Xi’an)Abstract As for the matter of the costly and difficult basic handlingof high-speed railway900MT bridge box girders cast-in construction in the poor geology condition zone, the double-layer bailey beam supportconstruction technique which the steel pipe is set up on the pile cap is introduced here. This article has made an all-round probe into the checking of the design plan, cast-in girder construction process and safety quality assurance measures etc. It can be taken by the similar projects for reference.Key words cast-in Bridge, double-layer bailey beam, checking, and construction1、前言从2005年我国掀起高速铁路建设第一轮施工高潮以来，目前我国已经进入了第二轮高铁建设高潮，而高速铁路900吨现浇箱梁的施工技术也日臻完善。

现浇梁的施工主要有移动模架制梁、碗扣支架现浇梁、满堂支架现浇梁、工字钢支架膺架现浇梁、贝雷梁支架膺架现浇梁等等很多的形式在膺架制梁的施工技术中，基本上都需要对支架基础进行各种处理，而地质条件的好坏又关系基础处理费用和成本在实际施工中，具体施工方案确定是依据其施工成本综合来考虑的在膺架制梁中采用双层贝雷梁施工技术，支架支立在承台上而不需地基处理的施工方法在实际施工中用得还不多本文以厦深铁路32米现浇梁为依据对双层贝雷梁施工技术进行了探讨和研究，解决了结构的检算、结构加固和施工等难题，为膺架现浇梁的施工技术开辟了一条途径2、支架搭设2.1 材料选择支架搭设钢管采用φ630×8螺旋钢管；剪刀撑采用[14槽钢；钢管顶上横梁采用2I63a工字钢；贝雷梁采用装配式公路贝雷梁；贝雷梁顶横梁采用I20a工字钢；箱梁模板采用拼装式整体钢模板；标高调节和落模采用16吨螺旋式千斤顶2.2 支架搭设在承台支立一排5根φ630×8螺旋钢管，钢管间距2.4m钢管安装之前测量放样，将钢管支立的位置在承台上标识出来钢管安装要在一条直线上，垂直度不得大于0.5%，保证钢管顶在一条直线上，钢管轴心受压钢管底用膨胀螺栓与承台锚固牢固，空隙部位要用钢板支垫牢固。

桥墩施工时在墩顶以下4m和8m位置在钢管对应位置预埋钢板，用[14槽钢将钢管固定在墩身上钢管与钢管之间用[14槽钢焊接剪刀撑，焊缝焊接饱满，不得有焊碴、焊瘤在钢管顶安放2I63a工字钢，工字钢与工字钢之间用连接板焊接在一起工字钢必须位于钢管桩的顶部中心位置，防止钢管桩偏心受压工字钢长度不够时可以采用连接板进行对焊连接，接头位置必须位于钢管桩顶部位置工字钢与钢管顶之间的空隙用不同厚度的钢板支垫密实，在每个钢管顶位置工字钢两侧用I16a工字钢斜撑牢固，确保工字钢稳定性工字钢横梁上布置双层贝雷梁，翼缘板下布置4排双层贝雷梁；腹板位置布置6排双层贝雷梁；上盖板和下底板位置布置3排双层贝雷梁（半幅布置数量）两片贝雷梁采用45花窗连接，在双层贝雷梁的上下层位置每隔4米用[14槽钢横向将所有贝雷梁连接为一整体翼缘板下4排贝雷梁在支点位置采用两根［20加强竖杆，靠支垫位置上下各增加一根加强弦杆腹板和底板位置贝雷梁在支点位置采用两根［20加强竖杆，在离支点1.5m位置竖杆采用I8工字钢加强；在3.0m范围斜杆采用I8斜杆一根加强于原斜杆旁在4.5m范围上下层贝雷梁采用加强弦杆加强贝雷梁加强位置各加强杆件的焊接必须饱满，质量达到相关要求。

贝雷梁上布置I20a工字钢横梁，横梁间距1.0m，其位置与钢模板背桁架一一对应桁架与I20a工字钢之间布置16吨螺旋千斤顶，一排横向布置13个千斤顶千斤顶也模板之间必须顶紧，保证其充分受力3 支架计算3.1依据（1）《通桥（2008）2221A－Ⅴ》、《漳江双线特大桥设计图》2）《铁路桥梁钢结构设计规范》16Mn钢[σ]=210Mpa，[τ]=120Mpa3）《装配式公路钢桥多用途使用手册》（4）《公路施工手册》3.2杆件截面验算与允许承载力验算（1）桁架弦杆容许轴力：弦杆截面积Am=25.48cm216Mn钢容许应力为[σ]=210Mpa，弦杆上为了安装风勾在开有椭圆形孔，故其强度会降低，取有效断面系数为0.8092）桁架竖杆容许应力：竖杆截面积Am=9.52cm216Mn钢容许应力为[σ]=210Mpa，由λx =52.5 则稳定系数φ=0.818（3）桁架斜杆容许应力：斜杆截面积Am=9.52cm216Mn钢容许应力为[σ]=210Mpa，由λx =74.2 则稳定系数φ=0.66（4）桁架容许刚度：3.3荷载设计值（1）模板和装配式钢桥自重：模板(千斤顶和贝雷梁上横梁重计入)：装配式钢桥：模板和装配式钢桥自重设计值：61.4×1.2+47.84＝121.52（2）箱梁自重C50混凝土方量310.6m3;混凝土容重25KN/ m3C50混凝土重：310.6×25=7765 KN普通钢筋重：1.95+54.357=56.307t=563.57KN预应力钢筋重：117.25KN每孔梁重：每孔梁重设计值：259.1×1.2=310.9KN/m（3）施工附加荷载：施工人员和施工设备：1.0×1.4×5.5＝7.7振捣混凝土产生的竖向荷载：1.0×1.4×5.5=7.7；倾倒混凝土时产生的冲击荷载：1.0×1.4×5.5=7.7施工附加荷载设计值：7.7×3=23.1荷载总值：3.4箱梁计算荷载模型划分（1）各部分面积计算：1/2箱梁截面划分为第Ⅰ部分；第Ⅱ部分；第Ⅲ部分各部分面积如下：AⅠ=2.16m2AⅡ=0.77 m2AⅢ=1.12 m2全截面总面积为：A总=8.76 m2（2）各部分沿梁长方向均部荷载计算：qⅠ=(2.16/8.76)×310.9=76.66KN/mqⅡ=(1.12/8.76)×310.9=39.75 KN/mqⅢ=(1.07/8.76)×310.9=37.98KN/m3.5双层贝雷梁检算装配式钢梁片数：一孔箱梁按装配式钢桥采用26排双层布置，共520片各片均匀受力（不考虑分配系数）。

详细布置见下图1）第Ⅰ部分梁底布置6排贝雷梁（一排两层），验算如下:单排荷载：q=（76.6+121.52/26×6+23.1/26×6）/6=18.3KN/m（2）第Ⅱ部分梁底布置4排贝雷梁（一排两层），验算如下:单排荷载：q=（39.75+121.52/26×4+23.1/26×4）/4=15.5KN/m（3）第Ⅲ部分梁底布置3排贝雷梁（一排两层），验算如下:单排荷载：q=（37.98+121.52/26×3+23.1/26×3）/3=18.2KN/m计算时只需考虑荷载qmax=18.3 KN/m单排桁架为简支结构体系如右图：3.5.1建立模型单排双层模型验算（1）当q=18.3KN/m时，MIDAS建立单排双层模型如下：通过建模型计算得出给杆件轴力如下图：通过模型计算A、B、C三点出现各杆件轴力最大值，需对以上三点进行验算A点下弦杆最大轴力为561.8KN>432..9KN不符合要求，支点上方竖杆最大轴力为257.9KN>163.5KN不符合要求，斜杆最大轴力为164.3KN>131.9KN不符合要求B点上弦杆最大轴力为518.0KN>432..9KN不符合要求，需要对上弦杆进行加强处理。

C点下弦杆最大轴力为561.7.1KN>432..9KN不符合要求，竖杆最大轴力为257.5KN>163.5KN不符合要求，斜杆最大轴力为154.5KN>131.9KN不符合要求综上，从轴力分部图可以看出该结构是局部杆件强度不符合要求，可以对不符合要求的杆件进行加强其强度加强方法：支点上竖杆用两根［20，高1.4m，用为支座上竖杆加强，斜杆采用I8斜杆一根加强于原斜杆旁，其他竖杆加强采用I8竖杆加强于竖杆旁2）由MIDAS建立加强型单排双层模型如下：通过建模型计算得出杆件轴力整体图如下：从上图可以看出出现控制轴力的部位为上图中的B,C,D,E四个部位，下面就上述四个部位对杆件轴力进行验算B点上弦杆最大压力为：N上=291.7KN<［N］=432.8KN 满足要求C点下弦杆最大压力为：N下=283.4KN<［N］=432.8KNC点加强竖杆轴力验算:加强后的杆件截面积Am=28.52+9.52=38.04cm2Lx=0.9×140=126cm Ix=69.734cm4 rx=(Ix/Am)1/2=(69.734/38.04)1/2=1.35cmλx=Lx/rx=126/1.35=93.3< [λ]=100满足总体稳定性要求Q235B钢容许应力取为[σ]=210Mpa，由λx =93.3 则稳定系数φ=0.54C点支座上方竖杆轴力为：N=257.3KN<431KN符合要求。

加强斜杆和其他部位加强竖杆容许应力：竖杆斜杆斜杆轴力为：N=146.3KN<263.8KN 满足要求竖杆轴力为：N=109.5KN<327KN 满足要求D点下弦杆轴力N=164.5KN<432.8KN符合要求E点下弦杆最大压力为：N下=283.5KN<［N］=432.8KN符合要求E点支座上方加强竖杆轴力验算:N=258.3KN<527.2KN符合要求加强斜杆和其他部位加强竖杆容许应力：斜杆轴力为：N=150.5KN<263.8KN符合要求竖杆轴力为：N=19.3KN<327KN符合要求综上所述，单排双层贝雷梁片各杆件强度符合要求检算贝雷梁片挠度验算MIDAS模型竖向位移如下图：单排桁架弹性挠度 ：，符合要求3.6支墩顶横梁检算上横梁受力见下图：横梁受力图（1）第Ⅰ部分梁底布置6排贝雷梁（一排两层），验算如下:单排荷载：q=（76.6+121.52/26×6+23.1/26×6）/6=18.3KN/mMIDAS模型计算支座反力由上图知f1=261.6KN（2）第Ⅱ部分梁底布置4排贝雷梁（一排两层。