铁路提篮拱连续梁施工

中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术路桥工程　２０１５年８月・２３７・　铁路提篮拱连续梁施工　于庆杭　中铁三局集团第二工程有限公司　河北石家庄０５００００　摘要：经济的发展带动铁路建设的发展，铁路交通建设的发展进一步提升了人们的生活水平，有利于促进我国综合国力的提　高，在近几年的发展中，提篮拱连续梁施工技术在铁路建设的过程中已经被广泛利用，本文对铁路提篮拱连续梁施工的一系列相　关问题进行了探究。　关键词：铁路；提篮拱连续梁ｉ施工　中图分类号：Ｕ４４８．２１６　文献标识码：Ａ　前言　文章编号：１６７１—５５８６（２０１５）４３・０２３７—０１　‘　梁拱组合体系是指梁和拱的组合，是通过梁拱协作共同承　由８ｍｍ钢板和必要的加劲件组成，计算时不考虑此部分对整　体稳定的贡献。风撑骨架和造型钢板通过焊接形成风撑整体造　担跨径范围内的荷载。近几年，梁拱组合体系桥在国内得到了　迅速发展，数量人幅增长，跨径不断突破，造型也不断推陈出新。　１连续梁一提篮拱组合体系铁路桥的特点与结构设计　１．１加劲梁设计　变高度箱梁作为加劲梁用于连续梁拱组合桥已有较多的工　程实例，无论从结构受力还是桥梁造型来看都是合适的。加劲　梁跨中梁高受吊点横粱横向受力的控制，与桥面宽度，吊杆顺　桥向、横桥向间距有关；加劲梁中支点梁高确定弹性较大，取　决于设计者对拱肋参与全桥受力程度的定位，如果中支点梁高　设计接近中跨跨度的１／１８左右，则梁拱组合体系桥退化为连续　梁桥，拱肋退化为景观装饰品。　加劲梁采用单箱五室人悬臂变高度箱形截面，跨中梁高　２．５ｍ，高跨比１／５２；中支点梁高４ｍ，高跨比１／３２．５，边支点梁高　２ｍ，梁底曲线按二次抛物线变化。箱梁项宽３７ｍ，单侧悬臂长　４．８ｍ。箱梁底宽２７．４ｍ。加劲梁中跨布置横隔梁，间距与吊杆　位置一一对应，横隔梁厚３５ｃｍ。加劲梁边跨属于配跨，在边支　点不出现负反力的前提下，其跨径宜尽量缩短以减小预应力配　置难度，根据试算，其边跨与中跨的比例宜控制在０．３５～０．４０，　边跨不设置横隔梁，其构造类似于常规梁桥。　１－２主拱设计　。　主拱截面形式与拱肋的受力、稳定以及施工方法密切相关。　柔拱刚梁结构体系中，主拱内力以轴向受压为主，各个控制截　面弯矩都很小，而受压是混凝土结构的强项，因此主拱采用钢　管混凝土结构是合适的；提篮拱往往设置多道风撑，其结构稳　定性凭此可得到保证，因此，拱肋截面形状变化对桥梁整体稳　定影响不大，考虑到尽量减少拱肋的横向宽度少占桥面空间，　主拱截面宜设计成高度大于宽度的形式。杭钢河大桥拱肋布置　在机动车与非机动车分隔带内，拱脚固定在中横梁上，拱肋计　算跨径１３０ｍ，拱轴线采用二次抛物线，面内矢跨比为１／４．７５，内　倾１２。形成提篮状。大桥拱肋采用钢管混凝土圆端形截面，宽　１．７ｍ，高２．５５ｍ。钢管分５段进行现场拼接，其中拱脚段钢管　厚２５ｍｍ，其余段钢管厚２２ｍｍ。钢管内部采用环形钢板加劲，　间距ｌｍ，并布置剪力键加强钢管和混凝土的结合力，钢管内灌　Ｃ４０自密实混凝土。　１．３吊杆设计　吊杆采用ＧＪ１５．２７钢绞线整束挤压式拉索体系，每根吊杆　由２７根ｓ１５．２　ｉｎｌｉｌ光面无粘结钢绞线缠包后热挤ＨＤＰＥ构成，　吊杆安全系数３．５。全桥共１９对吊杆，吊杆在梁上水平间距为　５．８ｍ，上端锚固在拱肋顶部，下端锚固于梁底，采用下端张拉。　吊杆锚头构造设置在梁和拱肋的外部，以方便吊杆检查和更换。　由于加劲梁刚度较大，经过计算，更换任意１根吊杆时，对主　梁应力的影响最大不超过２．５ＭＰａ，故对将来的换索带来了极大　的方便。　１．４风撑设计　传统风撑设计往往仅从结构分析出发设计成“一”字撑或　Ｋ撑的形式，对桥梁整体造型考虑较少。杭钢河大桥风撑系统　由风撑骨架和造型部分组成，其中风撑骨架为受力系统，起保　持拱肋整体稳定的作用，采用钢箱截面“一”字撑；造型部分　型，浑然一体，从桥面向上看，为４个椭圆挖空面，造型别具一　格。　２连续梁—提篮拱组合体系铁路桥性能特点　２．１基本受力性能与特点　连续梁一提篮拱组合体系桥由连续梁和提篮拱两种结构形　式组合而成，结构内力由两者联合承担，总体上无外部水平推　力。组合体系的总弯矩等效为主要由拱受压、梁受拉的受力形　式，剪力则主要成为拱压力的蛏向分力。　２＿２主梁　、　连续梁一提篮拱组合体系桥可以看作由三跨变高度连续梁　通过中跨提篮拱加劲演化而来，即通过对连续梁中跨的加强使　内力重新分布，并将荷载由拱直接传递到支点。因此，主梁设　计可在连续梁设计的基础上，根据组合结构的特点变化得到。　其中边跨属于配跨，构造与常规连续梁边跨的构造完全一致；　中跨由于有吊杆作用，故相应在吊杆位置设置横梁传递横向荷　载：中跨剪力主要由拱压力的竖向分力抵抗，故中跨腹板厚度　可相应减小。　常规变高度连续梁桥的支点梁高约为中跨的１／１８，而由于　提篮拱的加劲作用，连续梁．提篮拱组合体系桥的支点梁高取　值有较大的弹性范围，支点梁高可取为中跨的１／２５～１／３５，，具　体可根据中跨加劲程度的大小，以及施工方法加以取值。　２．３主拱　连续梁一提篮拱组合体系桥中，主拱的受力以小偏心受压　为主，一般并不需要将拱肋有效面积分散在顶底部以抵抗弯矩，　因此拱肋断面比选可偏向于美观因素，推荐采用圆端形或哑铃　形钢管混凝土断面。钢管混凝土在国内的大规模使用已近２０　年，在使用中暴露出了一些问题，主要是：（１）钢管混凝土浇灌　不密实，有空洞；（２）钢管混凝土收缩徐变导致的混凝土与钢管　脱空：（３）温度变化导致的热脱空现象。　对于第一类问题的对策，主要是加强施工管理，采用正确　的浇筑工艺，改进浇筑材料（如采用高性能自密实混凝土）等　即可以较好地解决。对于第二类问题，主要通过在混凝土内部　添加补偿收缩的膨胀剂，并试验混凝土配合比，减小收缩效应。　第三类问题，热脱空现象产生的原因是高温季节阳光照射下，　钢管和混凝土的热传导系数不同，导致钢管温度高于核心混凝　土，有测试资料显示，两者温差近４０℃，从而引起钢管与核心　混凝土分离。　３总结　连续梁一提篮拱组合体系桥是梁拱组合体系桥一个新的分　支，是一种造型美观、经济指标良好、施工方法灵活的桥型。　其优良的静动力性能可适应不同的工程环境和条件，可广泛适　用于城市桥梁、城市轨道交通桥梁以及铁路桥梁，具有良好的　应用前景。　参考文献　【１１童林，夏桂云，吴美君，等．钢管混凝土脱空的探讨Ⅱ】］．公　路，２０１　３（５）：１　６—２０．　［２］李映．拱梁组合体系桥梁的拱梁相对刚度分析Ｕ】．桥梁建　设，２００９（１）：５０—５３．