上跨城市快速路高大支模架施工技术论文_唐文明

摘要：随着现在交通的日益发展，土地资源紧张，空间限制条件较多，上跨下穿已然成为常态。在新建上跨梁部的过程中，其下部的交通要道为保证城市的正常运转，一般情况需正常运行或短暂封闭。此外上跨铁路或交通流量特别大情况下，需确保上跨施工对下部道路的绝对安全。根据上跨梁部的跨度、净高等因素，上跨梁部可设计成简支梁、连续梁或大跨径桥梁等。其中简支梁支架可采用满堂支架、钢管+双层贝雷梁、钢管+单层贝雷梁+中支墩等多种形式搭设。支模架的强度、刚度以及稳定性是必需保证的一道生命线，也是箱梁施工质量好坏的关键因素 ，因此对其施工技术的探讨就显得十分必要。

关键词：上跨道路；钢管贝雷梁；中支墩；净空

Construction technology of high support formwork frame on cross-city expressway

Tang Wenming

　(China Railway 24th Bureau Group Zhejiang Engineering Co., Ltd Hangzhou, Zhejiang 310009)

Abstract:With the development of traffic now, land resources nervous, space constraints, has become the norm across the wear in the process of new upper cross beam of the, the lower the traffic arteries in order to guarantee the normal operation of city, usually need to normal operation or short closed in addition on the cross rail or traffic particularly big cases, lower road across the construction on the need to ensure that the span of absolute security according to the upper cross beam of the clear height of factors, such as upper cross beam of the beam can be designed as continuous beam or a long-span Bridges beam bracket can be used in full framing steel pipe + double bailey beam The strength, stiffness and stability of steel pipe, single-layer berei beam, middle buttress pier and other forms of supporting formwork are a lifeline that must be guaranteed. It is the key factor of box girder construction quality

Keywords:Cross road;Steel tube Bailey beam;Middle piers;Clearance

1工程概况

温州市域铁路S1线一期工程土建施工SG8标段，设计起点为DK27+706.00,终点为DK31+272.30。本工程与瓯海大道交叉，交叉角度88°，采用上跨简支梁形式，而瓯海大道作为温州市区内交通大动脉，为城市快速路，共设两幅高架，高架为双向八车道，单幅高架宽17米，车流量大，安全风险高，为本工程重难点施工区域。本论文就南洋大道特大桥72-73#简支梁，设计里程为DK29+552.50，上跨瓯海大道采用（1-30）m简支梁跨越，以此为研究对象，进行支架设计与施工，平面图如图1所示。

图1 上跨瓯海大道平面图（单位：mm）

2钢管贝雷梁支架设计

2.1 施工方法选择

简支梁支架现浇施工方法比较多，主要由现场实际施工地质条件及制约因素来决定：1）钢管柱+双层贝雷梁，2）钢管柱+单层贝雷梁（适用于小跨度）3）钢管+中支墩+单层贝雷梁（适用于35m及以上跨度）4）满堂支架法（碗扣式、门式及盘扣式等）5）移动模架施工。我部承建的温州市域铁路根据现场实际情况，基本采用上述第1种施工方法。

（1）钢管+贝雷梁施工

采用钢管柱+贝雷支架法施工：能避免下部水流、道路等因素条件制约；使用的贝雷片属定型产品，只需首跨进行预压，便可得到预拱度设置数据，易形成流水作业；勿需对整跨地基加固处理，可将刚性结构承台作为受力面。但跨度较大时，由于混凝土容重增加导致扰度加大，可采用加设中支墩减小计算跨径[1]。

（2）满堂支架法施工：能满足大跨径施工需求；周转次数多，利用效益高。但本工程地处温州，表层土质基本为淤泥质，厚度较大，地基处理费用高，且存在不均匀沉降风险。

（3）移动模架施工：具有施工速度快、不受下部因素影响；但设备本身较昂贵，一次性投入较大。且本工程管线迁改、交叉道路较多，不具备流水作业条件。

综合以上对比，初步拟采用钢管+贝雷梁支架施工方法。

由于钢管+双层贝雷梁具有如下缺点：1）自身重量较单层大，导致其扰度较大，较单层贝雷梁梁底线性控制要求高；2）贝雷租赁、安拆等费用增加；3）审批的封道时间不足以架设双层贝雷梁4）吊装及安拆本身安全系数较高，吊装双层贝雷梁无形中增加了安全难度。由于瓯海大道要求净空不得小于5m，如采用双层贝雷梁，净空不满足要求；如采用钢管+单层贝雷梁施工，30m跨度检算不能通过，因此采用加设支墩形式[2]。

因此综合多方面因素，最终创新采用钢管+支墩+单层加强型贝雷梁支架形式。

2.1 支架结构形式

承台施工时，在承台顶面设单排4根φ508mm钢管作为立柱（采用承台预埋70*70*1cm钢板，其与立柱采用法兰螺栓连接），钢管壁厚12mm。支撑体系自梁底模板以下依次为：1.5cm厚胶合板、纵向10×10方木、楔形调整块（主要作用为预拱度调节）、贝雷梁、双拼I45工字钢、卸荷砂箱、φ508mm钢管、承台。支架跨度为29.3m、钢管横向间距为1m-2.74m，方木间距为30cm，单层加强型321贝雷架间距45cm，组间间距90cm，为单排三层型，共设置6组。每根钢管顶部布置一套卸荷砂箱，砂箱外径450mm，高30cm，内模支架采用壁厚3mm、φ48钢管支架，间距0.9×0.9m，双拼I45工字钢长11米，中间采用电弧焊联接，承台作为支墩基础。为增加支架体系的整体强度，于贝雷片上弦杆加设加强杆，同时考虑两侧墩顶及中支墩墩顶处荷载较集中，于该处每片贝雷上下弦杆间设置竖向C10槽钢磨光顶紧[3]。中支墩横桥向设置3片3m+1片1.5m贝雷片，纵桥向设置4排，间距90cm、45cm、90cm，地面以下30cm进行换填宕渣，压实后浇筑30cm厚混凝土，基础上设置钢管立柱同两侧,立柱上布设双拼I14工字钢，标高根据调节管控制。具体见图2。为增加钢管立柱整体稳定性及抗倾覆要求，于钢管顶及半高处设置抱箍，并将抱箍与墩身间采用方木顶紧。

图2 支架结构正面与侧面布置图（单位：mm）

3结构安全验算

　上跨瓯海大道主道的72-73#简支梁由于瓯海大道主道的情况，需要将中支墩设在一侧，为了消除贝雷架受力的不均匀性，此处的贝雷架采用单层三排加强型，增加贝雷梁的抗弯抗剪性能。三排单层加强型贝雷梁放置于双拼I45工字钢上,共六组，组间的间距为1800mm。贝雷梁体系刚度较大，设贝雷组之间受力一致。本文以贝雷梁为例进行验算，此外还需对横向双拼工字钢进行验算[4]。亦可采用Midas Civil 桥梁计算软件进行整体建模后进行结构验算。

3.1贝雷梁

1.强度验算

　均布荷载q=1.2*恒载+1.4*活载

M=0.125ql2=0.125x40.67x(20.9)2=2220.6kn.m<[M]=4809.4kn.m 满足要求。 Q=0.5ql=0.5x40.67x20.9=425kn<[Q]=698.9kn 满足要求。

2.刚度验算

均布荷载q=恒载+活载 ；w为挠度。

3.2钢管支墩

　支墩采用4根φ508*10焊接钢管，间距为1.7、3、1.7米，一端固接，最高钢管支墩为14m。

钢管内力最大压力：

，

4 施工注意事项

4.1 承台预埋铁板施工质量

在承台施工时，在其顶面预埋70×70×1cm钢板（钢板预埋锚固钢筋），钢立柱与预埋钢板间采用法兰盘螺栓连接，由于支架后期的承载力将全部传递至承台上，因此钢立柱与预埋铁板间的连接质量及垂直度至关重要，安装过程中必须重点关注[5]。

4.2 吊装大构件时安全防护

在搭拆支架过程中，需吊装钢管顶工字钢横梁、贝雷梁整组吊装、梁部侧钢膜等，由于本工程距离瓯海大道高架桥较近，需短暂进行封道吊装、拆除贝雷梁。在搭拆时，尽量选择在车流量较小的晚上进行，同时应确保夜间施工的照明、安全警示标志及提前与道路相关部门沟通协调，在吊装过程中，应专人指挥，确保安全。

4.3 贝雷梁整体落地

在初张拉完成后，通过卸荷砂箱使贝雷梁脱离梁体，可采用精轧螺纹钢与千斤顶组合实现贝雷梁整体落地，减小了吊装的难度，此工艺特别适用于场地限制。

5 结束语

上跨道路施工时，如产生物体坠落、抛物等情况，将对下部道路车辆造成严重后果。在施工过程中，应根据实际情况对支架进行设计，既要确保支架本身的强度、刚度及稳定性，又要确保施工对下方不造成影响，应对支架全方位、封闭施工。在施工完毕后，支架拆除时也具有一定的危险性，必须专人指挥。本文可为今后类似的工程提供一些参考。

参考文献

[1]刘学明,刘世忠.钢管柱-贝雷梁支架体系施工工艺及设计检算[J].铁道建筑,2016(9):43-46.

[2]毕永清.钢管支墩与贝雷梁支架在现浇梁施工中的应用[J].施工技术,2011,40(13):84-86.

[3]兰海弋.现浇简支箱梁中钢管贝雷梁支架的施工技术[J].工程建设与设计,2014(5).

[4]纪飞.跨既有线支架现浇简支梁桥施工方案研究[J].国防交通工程与技术,2015,13(1).

[5]项嫣姝.市域铁路简支箱梁支架现浇技术研究[D].浙江工业大学.

作者简介：唐文明(1986—)，男，工程师，主要从事铁路及市政桥梁/隧道工程施工与管理。

论文作者:唐文明

论文发表刊物:《建筑实践》2020年01期

论文发表时间:2020/4/27

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