双线铁路钢管混凝土系杆拱系梁施工关键技术

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1、双线铁路钢管混凝土系杆拱系梁施工关键技术　　摘要：我国铁路桥梁大多采用预应力钢筋混凝土简支梁或连续梁桥式，利用系梁－钢管拱肋这种组合结构型式较少。西安铁路枢纽新建北环线西兰路铁路特大桥跨越咸铜路处设计采用了1-48m双线钢管混凝土系杆拱桥，由于结构构造、空间体系受力复杂，无既有经验，工期异常紧迫，施工难度极大。为顺利组织该项目施工，在施工中采用的系梁原位现浇、角钢支架固定拱座、支架支撑汽车吊吊装拱肋拼装方法，具有施工简捷高效、施工费用低等特点。通过第二工程公司广大参战职工的顽强拼搏，该工程按期高质量地圆满完成了施工任务，受到

2、了建设、监理、设计、地方政府的好评。钢管系杆拱桥系梁承受弯拉作用力，是钢管混凝土系杆拱桥的主要构件，它起着连接拱肋、横梁、吊杆、墩台的作用，它的施工质量直接影响系杆拱桥的整体成桥质量，本文主要介绍该桥系梁施工的关键技术。关键词：系杆拱桥；系梁施工；关键技术中图分类号：U448.22+5文献标识码：A10西兰路特大桥为铁路双线桥梁，桥梁全长871.50m。该桥位于咸阳市北郊，人口集中，建筑物密集，道路纵横，交通便利发达。该桥为跨越咸铜公路和西兰公路而设，起桥高度控制在6～7m。线路在IDK59+120处跨越咸铜公路，与公路斜交

3、72°40′，公路宽38m；受线路高度控制，采用1-48m系杆拱。在IDK59+495处跨越西兰公路，受公路宽度的控制（净高不控制），采用32+48+32m连续梁。平面位于半径4000m的曲线上，双线之间线间距逐渐变化。纵断面上在IDK59+150和IDK59+550处分设两个变坡点，坡度分别为5.8‰、-4.2‰、-5.8‰。该桥下部均采用ф125cm钻孔摩擦桩基础，双线圆端型桥墩，T型桥台。系杆拱处2、3号及连续梁处13、14号墩采用8ф125cm钻孔桩基础，盆式橡胶支座；其余墩均采用6ф125cm钻孔桩基础，钢支座。西

4、兰路1—48m系杆拱桥系梁为现浇全预应力后张法刚性构件，端部为长3.5m，高2.8m，宽1.24m的矩形断面，跨中为长40.2m，高2.6m，翼缘板宽1.04m，高0.5m，腹板厚0.5m的工字形断面。内有16束纵向预应力筋。系梁承受弯拉作用力，是钢管混凝土系杆拱桥的主要构件，它起着连接拱肋、横梁、吊杆、墩台的作用，它的预拱度设置影响拱肋组拼安装的正确对位，它内部筋系、管系复杂，预埋件、预留孔洞多，施工复杂，它的施工质量直接影响系杆拱桥的整体成桥质量。确定了系梁原位现浇施工方案后，需对系梁现浇支架进行施工设计和力学检算，进行

5、预拱度的设置控制；然后进行混凝土浇注和预应力施工。其施工关键控制技术如下：101、系梁支架设计和支架基础处理1.1、支架设计根据交通部门要求，在系梁跨中搭设12m门洞保障施工期间公路交通畅通，门洞上、下行分离，净空高度4.5m。门洞采用I56a工字钢配合军用墩搭设。每片系梁底采用3片工字钢对称布置，下部支撑在并列的两片军用墩上，加固连接采用焊接、钢管斜撑焊接并与满堂支架（60cm步距）钢管锁固。纵梁其余部分采用ф48mm碗扣式满樘支架，按30cm（60cm套设形成）纵横步距布置。横梁部分按60cm纵横步距设置。建立力学模型，

6、按系梁混凝土、模板、施工荷载对支架结构（含军用墩、工字钢门洞）作用进行了力学检算，施工设计的支架结构刚度、强度均满足荷载要求。1.2、支架基础处理根据各杆件受力计算和现场实际，对支架基础分别进行了如下处理。1.2.1、咸铜公路原有快车道宽14m，慢车道宽5.5m，中间隔离带宽1.5m。公路结构层为30cm厚3：7灰土+20cm厚二灰石+25cm厚C25混凝土路面。对快、慢车道基础不再进行加固处理。101.2.2、对公路人行道部分及桥墩周围，由于钻孔桩施工时已有扰动，需对地基进行开挖，清除软层，进行分层回填夯实；到2m深度后，

7、按照公路路面结构层设置进行处理，以保证支架基础具有相同强度和弹性模量，满樘支架下托支撑在15×15cm方木上，以保证均匀受力。1.2.3、门洞支架基础用C25混凝土浇注，基础高程根据支架高度计算并调整。2、预拱度设置和控制2.1、预拱度设置每片系梁重2979.6KN,作用在每片工字钢上的均布荷载为36.5KN/M,按结构力学计算，跨中最大挠度为5mm；考虑模板、方木、机具人员等附属施工荷载作用下跨中所产生的挠度3mm，总计系梁浇注施工中最大挠度为8mm。再考虑横梁自重、拱肋、横斜撑钢管、预应力束张拉、桥面二期恒载、列车荷载等

8、产生的梁体挠度，经计算系梁预设上挠度总计为25mm。根据工期紧的实际，本桥未进行支架预压。结合以往类似施工经验，实际系梁预设上挠度30mm。挠度设置采用二次抛物线形式布设，在铺设底模时一并调整完成。对碗扣式满樘支架，采用该支架系统可调丝杆调整；对工字钢门洞部分，采用弧形木调整。2.2、控制