谭咸松

【摘要】现浇连续混凝土箱梁在我国铁路桥梁工程中的应用越来越广泛。在现浇混凝土连续箱梁的施工中，需要对支撑体系进行受力分析，其中重点一个分析项目是支撑体系的变形。本文笔者将结合具体的南广铁路东山村2号桥施工实例，简要探讨连续箱梁现浇混凝土支撑体系变形分析，希望能对类似工程起到借鉴作用。

【关键词】现浇混凝土连续箱梁；支撑体系；变形分析

1.引言

随着我国经济的发展，现浇混凝土连续箱梁在我国铁路工程建设中的应用越来越广泛。一般情况下，在连续箱梁的施工中经常采用支架法施工方式。在现浇混凝土连续箱梁的施工中，需要对支撑体系进行受力分析，其中重点一个分析项目是支撑体系的变形。支撑体系的变形分析结果不仅关系到工程的施工质量，同时还关系到施工的安全性。由于所采用的支撑形式多种多样，因此支撑体系所采用的变形也有所不同。通过对支撑各个部分的变形分析，可以有效的明确支撑体系沉降的主要因素，从而验证支撑体系在具体工程中应用的合理性。

2.工程概况

南广铁路东山村2号大桥总长663.8m，该桥的梁跨布置形式为6×32m三线连续箱梁（0#～6#）+1×32m三线简支箱梁（6#～7#）+6×32m三线变宽连续箱梁（7#～13#）+1×32m双线简支箱梁（13#～14#）+6×32m双线连续箱梁（14#～20#）以及7跨32m单线简支箱梁。

东山村2号大桥0#台～3#墩、3#墩～5#墩跨都云公路采用双层军用梁法施工，5#墩～6#墩三线连续现浇箱梁采用单层双组贝雷梁法施工，7#～13#墩三线变宽连续现浇箱梁采用单层双组贝雷梁法施工，14#墩～20#台双线连续现浇箱梁采用军用梁法施工。

3.计算分析项目

本项目分别对东山村2号大桥的双线军用梁支架体系、跨都云高速路三线军用梁支架体系、三线变宽段贝雷梁支架体系以及三线贝雷梁支架体系在施工荷载下结构受力的变形进行计算分析。由于东山村2号大桥桥梁跨数较多，而其混凝土浇筑的支架体系主要采用军用梁、贝雷梁两种支架体系，在计算中，选取两跨之间有施工缝的典型梁段进行分析。计算分析所选取的典型梁段为：对于双线军用梁支架体系选取了该桥16#墩～17#墩；三线变宽段贝雷梁支架体系选取了12#墩～13#墩；

如图1所示，根据工程经验可以知道，连续梁湿接施工缝两侧的梁跨挠度可能过大，因此为了确保跨梁的线形，分别设置了不同的支撑。

4.有限元计算分析模型

（1）双线军用梁支架体系（16#墩～17#墩）

根据施工方提供的支架布置方案，东山村2号大桥16#墩～17#墩支架体系布置如图3所示，共设置4排钢管柱，跨中布置两排，两排钢管柱柱顶纵桥向搁置焊接工字钢，在此工字钢梁上再放置两根焊接在一起的40b工字钢作为军用梁的跨中支点，以减小军用梁在施工过程中产生的挠度。

利用通用有限元分析软件sap2000建立该跨支架体系整体空间计算模型，模型包括钢管柱、柱间支撑、柱顶横梁、军用梁、分配梁、方木、底模。利用Frame单元模拟钢管柱、柱间支撑、柱顶横梁、军用梁、分配梁、方木；利用shell单元模拟底模。该模型共计7682个节点，15244个Frame单元，1472个shell单元。

（2）三线变宽段贝雷梁支架体系（12#墩～13#墩）

根据施工方提供的支架布置方案，东山村2号大桥12#墩～13#墩支架体系布置如图2所示，共设置4排钢管柱，跨中布置两排，钢管柱放置两根焊接在一起的45a工字钢作为贝雷梁的跨中支点，以减小贝雷梁在施工过程中产生的挠度。

该模型共计11316个节点，23671个Frame单元，4617个shell单元。

5.计算荷载

（1）双线军用梁支架体系（16#墩～17#墩）

双线连续梁每跨梁体的自重900 t，模板和施工荷载90 t，总荷载取990t，按1.2倍计总荷载取1081t。

（2）三线变宽段贝雷梁支架体系（12#墩～13#墩）

三线加宽段梁体自重为1650T，三线标准段梁体一跨模板和施工荷载90T，总荷载取1740t，按1.2倍计总荷载取2088t。

6.支撑体系变形分析

（1）双线军用梁支架体系（16#墩～17#墩）

柱顶横梁变形：本跨桥在跨中处在钢管柱柱顶沿纵桥向布置双工字钢30作为纵梁，然后在纵梁上布置双工字钢40b横梁作为军用梁跨中支点。根据计算结果可以知道，钢管柱顶横梁双工字钢40b（横桥向）最大变形为1.7mm，1.7/2500=1/1471<1/400，满足要求。

军用梁竖向变形：军用梁在施工荷载作用下的最大的变形为10.1mm，挠跨比10.1/29000≈1/2871，满足允许值1/400要求。

横向分配梁：横向分配梁节点最大竖向相对位移为1.63mm，说明分配梁变形很小，其刚度能满足要求。分配梁的应力比为0.30，满足要求。

（2）三线变宽段贝雷梁支架体系（12#墩～13#墩）

柱顶横梁变形：钢管柱顶横梁双工字钢45a最大变形为0.73mm。由于0.73/2400=1/3288<1/400，满足刚度要求。

贝雷梁竖向变形：贝雷梁在施工荷载作用下的最大的变形为13.9mm，挠跨比13.9/29000≈1/2086，满足允许值1/400要求。

横向分配梁：横向分配梁的节点最大竖向相对位移为0.12mm，说明分配梁变形很小，其刚度能满足要求。分配梁的应力比为0.14，满足要求。

7.结语

针对当前连续箱梁施工来说，其支撑体系对于箱梁施工的安全性等起着关键作用。因此，对箱梁施工时的支撑体系采取合理的变形分析，这不仅关系到工程的施工质量，同时还关系到施工的安全性。本文针对不同支撑体系形式而展开探讨，提出不同支撑体系的有限元分析模型，选取合理的荷载，对相应的支撑体系变形结果分析。从支撑体系变形结果表明，本工程连续箱梁所选取的支撑体系形式可以满足施工安全要求，可安全应用到工程当中。

参考文献

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