贺 祚

(中铁十八局集团第五工程有限公司，天津 300459)

1 工程概况

那苏河双线大桥为玉溪至磨憨铁路工程跨那苏河的双线6跨桥，里程范围DK245+684.59～DK246+14.1，桥梁全长329.51 m。跨越那苏河采用(60+104+60)m连续梁，采用挂篮悬臂浇筑施工。梁体为单箱单室、变高度、变截面箱梁，梁体全长225.6 m，中跨中部10 m梁段和边跨端部13.8 m梁段为等高梁段，梁高4.8 m；中墩处梁高为8.0 m，其余梁段梁底下缘按二次抛物线y=8+3.2×x2/432(m)变化。箱梁箱底宽6.6 m，一般断面顶板宽11.9 m，接触网支架处顶板加宽至14.9 m，设置避车台处顶板加宽至14.5 m。

2 0号块托架设计

那苏河双线大桥地处山区，且主墩均为高墩，不适于支架法施工。为保证施工进度，结合施工标准化要求，经过比选，主桥0号块选择三角托架法施工。三角托架法的原理是通过锚固于墩身上的预埋牛腿将三角架锚固于墩身上，形成简支结构，在三角架上搭设托架平台，从而实现0号块的浇筑。

0号块墩顶托架总体布置如图1所示。0号块长12 m，墩顶部分8 m，前后两侧各2 m悬臂段，悬臂段采用三角托架法，每侧3组双拼I40工字钢三角托架，托架通过预埋在墩顶顶帽内的牛腿固定在墩身两侧。托架上部按预定位置放置30 cm高砂桶，上面放置横向主梁(双拼I40b工字钢)、纵向排架(I16)，安装底模板。

图1 托架结构布置图(单位：mm)

3 荷载分析

排架承受浇筑时的混凝土荷载，按照均布荷载计算，采用MIDAS软件进行计算，采用梁单元均布荷载计算，根据钢结构设计规范，荷载组合系数均取1.0。施工活载考虑如下因素：施工人员、施工料具、运输荷载，按2.0 kN/m2计；水平模板的混凝土振捣荷载、倾倒混凝土冲击荷载均按2.0 kN/m2计；竖向风荷载Pv=16.66 kN/m，按照均布荷载施加在外侧模及底模上，内模不考虑风荷载，均布荷载值为16.66 kN/m /11.9 m =1.40 kN/m2。

以桥墩外边缘处的梁截面(最大截面)及0号块端部截面的平均值作为检算截面，相对实际情况，较重的荷载施加在外侧，计算结果偏安全。桥墩截面之上的梁部自重由桥墩承担。两端的截面划分如图2所示。

图2 截面划分(单位：mm)

翼缘板面积为1.57 m2，翼缘板下两排横向工字钢，间距为0.9 m。翼缘板下模板按照10 kN/m2(纵向5 m长度按照10 t)计算。翼缘板下每排横向工字钢所受的均布荷载值为36.61 kN/m；腹板平均面积为7.1 m2，腹板重量由5排排架承担，则每道排架承担20 cm范围内的荷载为39.71 kN/m；底板平均面积为7.08 m2，底板重量由8排排架承担，则每道排架承担60 cm范围内的荷载为29.69 kN/m。

4 托架结构验算

利用MIDAS有限元程序，按照托架实际结构建立空间模型进行分析，单个0号块按一次浇筑完成进行计算，所建模型见图3，计算结果见表1。

图3 整体计算模型

表1 托架结构验算结果

注：L为变弯构件的跨度。

(1)托架整体模型计算结果如图4所示。

(2)横向分配梁采用双拼40b工字钢，分部验算结果如图5所示。

(3)主梁上面采用I16b排架，排架验算结果如图6所示。

(4)翼缘板下纵向工字钢采用I40b。

(5)托架为传力结构，将0号块荷载传递给牛腿及墩身。托架由双拼40b工字钢组焊加工而成，其中上侧横梁提前预埋，斜撑现场焊接，斜撑底部焊接于支承牛腿上，顶部与提前预埋的横梁焊接牢固。安装时需用塔吊提升辅助安装，保证左右对称，底部均匀落于3个牛腿上，确保3个牛腿受力平衡。0号块悬臂段布置6个三角架，单侧3个为1组加设横向联结。

图4 整体模型计算结果

图5 横向分配梁结果

图6 排架计算结果

(6)托架支点最大水平反力361.0kN，最大竖向反力453.3 kN。

对拉杆检算：为防止桥墩混凝土受拉，每个托架顶部采用4根∅25 mm的精轧螺纹钢连接，精轧螺纹钢的承载力：N1=σ×A=1 629.7 kN；每个托架端部焊有钢板，钢板背面焊钢筋钩与梁体锚固，钢筋采用6根∅20 mm的普通钢筋连接，普通钢筋的承载力：N2=σ×A=678.6 kN。由于N1+N2≥361 kN，精轧螺纹钢和普通钢筋抗拉承载力满足要求。

普通钢筋和精轧螺纹钢提供的抗弯弯矩：M1=σ×A×d>M2=F×d。式中：σ为普通钢筋和精轧螺纹钢的应力(kPa)；A为普通钢筋和精轧螺纹钢的面积(m2)；d为水平方向力的偏心距离(m)；F为托架的最大水平反力(kN)。精轧螺纹钢和普通钢筋抗弯承载力满足要求。

牛腿抗剪检算：牛腿抗剪在整体模型中已考虑，所有剪应力τmax=53.112 MPa<[τ]=80 MPa，抗剪强度满足要求。承压检算：σ=35.976 MPa<200 MPa，牛腿局部承压满足要求。

5 内模及方木验算

内模板采用15 mm竹胶板，按照竹胶板与方木按弹性嵌固考虑，取长度方向1 m条带按照两端简支梁计算；内模竖向方木、纵向方木、顶板下横向方木、纵向方木(10 cm×10 cm)、纵向钢管(2根48×3.5 mm)均简化成对应跨度的三跨连续梁建模分析计算。内模板、方木和纵向钢管的强度和刚度均满足要求。对拉杆(M16钢筋)验算按照承受60 cm×60 cm范围内的荷载计算，对拉杆强度满足要求。

6 结束语

跨那苏河(60+104+60)m连续梁桥0号块托架采用三角托架法，支架刚度大，整体性好，经验算托架结构能满足设计和一次性浇筑的施工安全稳定要求，结构构造简单可靠，施工简便，节约了成本，提高了工作效率。