| 标题 | 32mπ型站台梁现浇支架体系设计与受力分析 |
| 范文 | 杨凯 吴文杰 摘 要：π型站台梁支架现浇不同于箱梁支架现浇，因其无底板，现浇过程中腹板下支架体系受力较为集中，需对其进行专项现浇支架体系设计。文章以建德东站32mπ型梁现浇为工程背景，针对最重梁型及最大墩高设计3中现浇支架施工方案。综合考虑有限元分析结果、现场物资周转及支架拼装便捷性，对墩高最高处Z0型站台梁现浇选用支架方案二，梁重最重处Z0型站台梁现浇选用支架方案三。文中所述两跨简支支架体系可对同类施工起到借鉴作用。 关键词：π型站台梁；现浇；支架体系；设计 DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.113 0 引言 受线路及地形限制，我国部分高铁车站站台布设于桥梁之上。π型站台梁为目前常用的一种站台梁梁型，因受梁型限制，常采用支架现浇法施工。但π型站台梁支架现浇不同于箱梁支架现浇，因其无底板，现浇过程中腹板下支架体系受力较为集中，现浇箱梁的支架体系不能直接套用，需对其进行专项现浇支架设计。文章以建德东站32mπ型梁现浇为工程背景，通过设计支架体系，并对其分析，进而得出最有支架体系方案。 1 工程概况 建德东站位于浙江省建德市杨村桥镇，站场内结构物主要包括DK136+086.88杨村桥大桥，DK136+579.88杨树村特大桥，DK136+579.88杨村桥特大桥站台桥，DK137+138.15外坞1号大桥及其站台桥，DK137+678.14外坞特大桥，DK137+678.14建德东站地道。 站台梁桥采用支架现浇的方式进行站台梁施工， 共18孔。杨村桥特大桥站台桥现浇简支梁共计6孔，其中Z0型2孔，Z3型1孔，Z4型1孔，Z5型1孔，Z6型1孔；外坞1#大桥站台桥现浇简支梁共计12孔，其中Z0型8孔，Z1型2孔，Z3型2孔。 2 支架体系方案 2.1 现浇支架体系设计 π型站台梁桥全长32.6m，其中支架现浇过程中墩顶以上梁端长1.47m，支架现浇梁段长为29.66m。对π型站台梁现浇支架体系进行设计时，从以下3点出发进行考虑： （1）π型站台梁较箱梁梁型少一底板，现浇过程中腹板下支架体系受力较为集中； （2）π型站台梁分Z0～Z5共5种类型，其中Z1站台梁（1#-2#墩）处梁重最大；Z0站台梁（20#-21#墩）处墩高均最高； （3）现浇支架体系搭建及运转。 结合以上三点，设计三种现浇支架体系进行技术方案必选。三种方案中除上部结构中纵梁上部结构中作为主要受力构件的贝雷梁数量和结构形式不同、下部结构中钢管临时墩墩高不同，其余构件形式均相同（表1、图1）。 2.2 现浇支架体系构成 钢管临时墩选用市场较常使用的φ609mm、壁厚16mm钢管立柱作为支撑柱；选用国产321型贝雷梁作为纵梁；支墩顶横梁统一用双拼I40b工字钢；分配梁工字钢为I20a型；纵向分配方木采用10*10cm型；底模采用18mm厚竹胶板，侧模及内模采用15mm竹胶板。 钢管柱柱上置工字钢横梁及纵向拼装贝雷梁。支架两端钢管柱支撑于承台上.钢管立柱高度较高时，为增强立柱稳定性，中间横向每隔不大于10m设置一道横向联系，用18#槽钢连接。 钢管柱临时墩基础由100cm直径钻孔桩基础及承台组成，承台采用C25钢筋砼，承台内上下层布置φ16钢筋网片，间距15cm。桩基础间距与钢管柱相同，桩基顶端伸入承台5cm。钢管底部焊接钢板支撑于承台上，并与承台内预埋钢筋焊接固结。 贝雷片支架体系自上而下其结构为竹胶板底板、分配方木、工字钢分配梁、贝雷梁、工字钢垫梁、落梁沙筒和钢管立柱。竹胶板下设10cm*10cm方木，间距30cm布设。方木搁置在分配梁工字钢上，分配梁工字钢沿桥梁纵向60cm一道，直接搁置在贝雷片上，贝雷片与钢管立柱之间设置双拼40b工字钢垫梁。 3 支架体系受力分析 3.1 有限元模型建立 π型站台梁桥全长32.6m，其中支架现浇过程中墩顶以上梁端长1.35m，不参与支架体系的计算，故支架计算梁段长为29.9m。采用梁单元建立π型梁模型，全桥共54个单元，251个节点。 为方便支架体系计算，在π型梁腹板底部建立对应于横向分配梁的节点，与主梁节点采用刚性连接。分别建立3种方案下支架体系，其中为更好地模拟各贝雷梁节段之间的连接方式，将两相邻节段之间通过释放约束的方式形成铰接。对钢垫梁底部复制相应节点，通过刚性连接的方式形成一受力整体，复制的节点为钢管立柱顶部节点。钢管立柱与钢垫梁之间通过释放约束的方式形成铰接，支架体系模型如图2。 3.2 方案受力分析 分别对梁重最大Z1型站台梁（1#-2#墩）及墩高最高处Z0型站台梁（20#-21#墩）进行3种支架方案受力分析（表2）。从表2中可以得出，对Z0、Z1型站台梁采用方案一时，贝雷梁正应力超出容许应力273MPa，不满足安全施工要求。方案二、方案三支架体系受力均能满足π型站台梁安全施工。 通过计算可知，支架体系贝雷梁的最大竖向位移对于连续结构方案一最大竖向位移17.96mm，简支结构方案二及方案三最大竖向位移15.9mm，均小于变形容许值要求L/400=29000/400=32.5mm。 綜上所述，在考虑经济条件及支架搭设、现浇安全性下，Z0型站台梁现浇选用支架方案二，Z0型站台梁现浇选用支架方案三。 4 结论 考虑π型站台梁无底板及不同梁重、墩高影响下，对建德东站5种类型现浇π型站台梁设计3种支架现浇方案。建立有限元分析模型，分别对梁重最大Z1型站台梁）及墩高最高处Z0型站台梁进行3种现浇支架施工方案进行受力分析。综合考虑有限元受力分析结果、经济因素及支架施工安全性的条件下，Z0型站台梁现浇选用支架方案二，Z0型站台梁现浇选用支架方案三，其余类型梁型在方案二和方案三中合理选用。文中最终选用的两跨简支支架体系较两跨连续支架体系更便于拼装、周转，可对同类施工起到借鉴作用。 参考文献： [1]黄云.岗嘎车站三线特大桥站台梁专项施工方案设计[J].建筑技术开发，2018，45（17）：76-77. [2]赵亮.开化站站台梁支架现浇施工技术分析[J].民营科技，2018 （03）：14-17. [3]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（09）：43-46. [4]董道雷.贝雷梁+碗扣架组合支架体系在城市桥梁结构原位施工中的应用[J].重庆建筑，2016，15（04）：43-46. [5]中国工程建设标准化协会.钢结构设计规范：GB 50017-2017[S].北京：中国建筑工业出版社，2017. [6]张治凯.山区桥梁现浇箱梁支架体系设计与应用研究[J].四川建材，2018，44（11）：125-126. |
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