某铁路工程跨既有线门式墩斜支腿式现浇支架设计:

　　 摘要某铁路工程跨既有线门式墩与既有线铁路净空较小，两端存在倾角，无法使用常规的支架施工方法施工。为此，本文设计了一种斜支腿式现浇支架，很好的解决了该技术难题，对同类型结构的设计具有借鉴和指导意义。
　　关键词铁路工程既有线门式墩斜支腿式现浇支架设计
　　中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
　　1 工程概况
　　某铁路工程5×32m连续梁与既有铁路工程相交，但倾角较小，主体结构设计时采用门式墩的方式进行跨越，门式墩墩身尺寸为2.8m×2.8m，墩高为15m，两墩身中心距为28m，盖梁尺寸为3.5m×3m，墩身与盖梁相交处设计有一个斜度为500:1500的斜坡。
　　经过标高计算和现场核实，门式墩盖梁下表面与既有铁路工程施工界限仅2.3m，扣除0.5m的斜角，最小施工净空高度仅为1.8m，用常规的贝雷梁或军用梁支架满足不了要求，而门式墩中心距达到28m，由于跨度区域内无法进行钢管柱等基础施工，采用型钢支架的方式也存在困难。
　　为解决跨既有铁路门式墩净空小，跨度大的难题，本文设计了一种斜支腿式现浇支架，很好的解决了该技术难题。
　　2 支架设计
　　斜支腿式现浇支架主要由预埋件、支撑杆件及连接系、横梁、纵梁等结构组成。具体结构如图1所示。
　　
　　图1 斜支腿式现浇支架结构布置图
　　2.1 预埋件
　　预埋件有两种，分别是预埋件1、预埋件2，预埋件1埋设在承台内，为支撑杆件提供支撑，预埋件2埋设在墩身内，为支撑杆件3与墩身相连构件，两者通过销轴相连，为其提供转动约束。
　　2.2支撑杆件及连接系
　　支撑杆件主要有3种，为几何不可变结构，各支撑杆件直接均设置连接系，详细构件参照图1。支撑杆件1、2均为两根HW488×300，两者通过加劲板及V型坡口焊连接成整体。支撑杆件3为焊接箱梁结构，尺寸为50cm×45cm，钢板厚14mm，与支撑杆件1为栓接，与预埋件2为销轴连接。
　　2.3横梁
　　根据受力大小，横梁分为两种，边侧为单根HW488×300，中侧为焊接箱型结构，尺寸为56cm×30cm，横梁下设置一个高30cm的脱模垫块，为拆模施工提供方便。
　　2.4 纵梁
　　纵梁分为两种：纵梁1为异型构件，主要作用是解决边缘处斜度为500:1500的斜坡，纵梁2为HW588×300，纵梁1、2连接方式为：上翼沿为坡口焊，下翼沿及腹板为螺栓连接。纵梁1结构及纵梁1、2连接如图3所示。
　　3 支架计算：
　　通过用midas软件整体建模结构受力情况，用专用小程序计算支架对墩身结构的影响。
　　3.1 荷载取值
　　盖梁下共设7根纵梁，纵梁的间距7×460mm，混凝土重度为26.5kN/m3。根据结构特点，假定纵梁之间的荷载按照1/2的方式平均分配到相邻两根纵梁上。考虑到模板等施工荷载的影响，取1.3的荷载系数，结构自重系数1.4。则：
　　q1=1.3×460×3500×26.5=55.5kN/m, q2=1.3×126×3500×26.5=11.77kN/m（边缘处）。
　　3.2 模型建立
　　用midas程序建立整体模型，如图4所示。
　　
　　图4 整体结构模型图
　　3.3 计算
　　经过软件计算，得出结构组合应力最大值为137.7MPa， 结构剪应力最大值为77.3MPa，结构整体变形为6.4mm<12m/400=30mm，满足要求。
　　由于预埋件2处有2×48.9t的拉力，墩身混凝土受拉，应进行验算。墩身混凝土为C40混凝土，受拉区与受压区钢筋布置均为40根Φ25mm二级钢筋，混凝土保护层厚度为50mm，预埋件B到底部验算截面处高度差为12.5m，由程序计算所得应力结果如下（取大值）：
　　混凝土正应力为：σh= 6.23Mpa< [ σb]=19.1MPa;
　　受压钢筋应力为：σg"= 45.74MPa< [σs]=230.0MPa;
　　受拉钢筋应力为：σg = 179.56MPa< [σs]=230.0MPa。
　　经过计算，结构满足设计要求。
　　4 结语
　　本文通过对某铁路工程跨级有线门式墩的斜支腿式现浇支架，介绍了该支架的重要部件及连接方式，还通过对菱形挂篮整体建模计算和支架对墩身结构的影响，对同类型结构的设计具有借鉴和指导意义。
　　
　　参考文献
　　1.建设部 《钢结构设计规范》中国计划出版社出版 GB50017-2003。
　　2.铁道部《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范 》中国铁道出版社 TB10002.3-2005
　　
　　作者简介：
　　刘灿 (1984.12-),男,湖南涟源人,本科,助理工程师,中铁大桥局设计分公司.
　　注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。