1· 工程概况
贵广铁路排搞河双线中桥中心里程DK172 + 058,主桥在贵阳端与广州端均与隧道相连,桥梁起讫里程DK172 + 24. 700 ~DK172 + 94. 400,桥梁全长69. 7 m,桥梁为Lp = 45 m 上承式钢筋混凝土板拱桥。因两侧山高坡陡,为防落石等地质灾害,保证运营期间安全,特在主桥两侧设Lp = 45 m 的钢筋肋拱桥( 护桥) ,护桥上设防护棚,棚顶从下至上布置炉渣层、粘土层及废弃轮胎,以防护危岩落石,确保铁路列车及桥梁安全,护桥起讫里程DK172 +27. 45 ~ DK172 + 100. 15,桥梁全长72. 75 m。
1. 1 主桥结构形式
拱圈: 拱轴线采用悬链线,拱轴系数m = 1. 756,计算跨径45. 0 m,矢高10 m,矢跨比为1 /4. 5,拱圈厚1. 1 m,拱圈宽7. 0 m;立柱: 双柱+ 盖梁的刚构墩形式; 承轨梁: ( 9. 85 + 5 × 5. 6 + 9. 85) m钢筋混凝土连续梁,承轨梁为实心双箱并置且横向刚接的截面。梁截面高0. 9 m,梁顶板宽12. 2 m,单箱的底板宽3. 5 m。梁体在支座处设横隔板,全联共设8 道横隔板,每道横隔板顺桥向厚0. 8 m; 基础: 桥台采用群桩基础; 两拱脚基础均采用斜桩嵌固入基岩内。
1. 2 护桥结构形式
钢筋混凝土肋拱桥( 护桥) 采用等截面悬链线无铰拱,拱肋截面为矩形实心截面,肋宽2. 5 m,肋高1. 8 m,肋拱计算跨度45 m,计算矢高10 m,矢跨比为1 /4. 5。
拱上立柱采用钢筋混凝土立柱,立柱截面为1. 5 m × 1. 5 m,矩形; 立柱顶通过横梁联系,横梁采用部分预应力结构,横梁截面高2. 5 m,宽1. 7 m; 立柱纵向联系为钢筋混凝土腹拱圈,腹拱圈跨中高度1. 2 m,立柱顶处高度为3. 6 m,宽度为1. 5 m,腹拱圈底缘线采用圆曲线,采用支架现浇法施工; 防护棚洞横向由12 片工字梁并置而成,工字梁梁长共分为8. 05 m,8. 5 m, 11. 5 m 三种,现浇法施工。拱脚矩形桩基基础采用矩形挖孔桩,桩截面为横向2. 5 m,纵向3. 0 m,桩基础倾斜布置,轴线与拱轴线相切。由于施工工期紧,施工条件差,施工难度大,排搞河双线中桥为业主指定重点控制工程。
2 ·支架设计及安装
2. 1 支架下部设计及安装
2. 1. 1 条形基础
支架根据跨径,共设计4 个条形基础和2 个边缘临时支撑基础,正中4 个条形基础采用19. 2 m × 2. 0 m × 0. 8 m( 长× 宽× 高)的C25 钢筋混凝土结构,条形基础基地嵌入W2 底层50 cm,保证基础的稳定性。边缘临时基础根据地形护坡,并做成梯形平台。基础上部根据钢支撑位置预埋钢板,保证钢支撑与条形基础的整体性。条形基础布置图见图1。

2. 1. 2 钢支撑安装
条形基础上部采用Φ609 × 16 市政专用钢支撑,钢支撑与条形基础预埋钢板焊接,钢支撑竖向连接采用螺栓连接,施工注意钢支撑的竖直度。钢支撑横向及纵向设立剪刀撑,采用10 cm槽钢焊接而成。
2. 1. 3 横向分配梁
在钢支撑上顶部横向安装2 根50b 工字钢作为分配梁,2 根工字钢并拢并焊接牢固,分配梁与钢支撑焊接牢固。
2. 1. 4 贝雷梁安装
在横向分配梁上架设跨度为42. 0 m 的贝雷梁,贝雷梁规格为200 型( 高1. 5 m) ,横向共计设29 片。
2. 1. 5 拱圈脚手架基础
在贝雷梁上横向满铺,纵向间距为60 cm 的方木作为基础,方木采用15 cm × 15 cm,并用铁丝捆绑在贝雷梁上,然后在其上搭设拱圈施工满堂脚手架。
2. 2 拱圈脚手架
拱圈脚手架采用“碗扣”式脚手架,主桥满堂支架立杆纵、横向间距为60 cm,横杆步距90 cm; 护桥满堂支架立杆纵向间距为60 cm,横向间距为50 cm,横杆步距90 cm,立杆底部安装可调下支撑,置于方木上,顶部安装标准顶托,立杆接头采用对接扣件。随拱圈弧线变化,立杆高度各点不同,各点立杆标高的确定需考虑该处贝雷梁挠度值、拱圈预留拱度值等。
钢管架搭设质量必须满足规范要求,并设纵向和横向剪刀撑。主桥纵向设3 道45° 剪刀撑,每3. 6 m 设一道; 横向每3. 6 m 间距设一道,横向剪刀撑角度小于51°,具体根据搭设部位不同而定。护桥纵向设2 道45° 剪刀撑; 横向每3. 6 m 间距设一道,横向剪刀撑角度小于56°,具体根据搭设部位不同而定。
搭设要求每根立杆竖直,采用单根钢管。立竖杆后及时加纵、横向平面钢管固定,确保满堂支架具有足够的强度、刚度、稳定性。为了施工方便和安全,在支架两侧设置1. 0 m 宽的工作平台,工作平台均安装1. 2 m 高的护栏,具体如图2 所示。

满堂脚手架根据测量放样确定每根钢管的高度( 每根钢管的高度按其位置处梁底高( 考虑预拱度设置) 减构造模板厚度和方木楞、木楔的厚度计算) ,并在钢管上做上标记,对高出部分的钢管用切割机切割掉,保证整个支架的高度满足设计要求。在支架顶部横桥向设横向钢管( 以在其上直接设方木楞和木楔,铺装模板) ,在横向钢管扣件的下部紧设纵向钢管,要求横向钢管扣件紧贴在纵向钢管扣件之上,再在纵向钢管扣件下紧贴着增设一个加强扣件,这样就能保证横向钢管与竖向钢管的扣件连接具有足够的强度来承受施工荷载。
2. 3 支架预压
1) 预压目的。
检验支架及地基的强度和稳定性,消除施工前支架的非弹性变形( 消除支架各接触部位的变形) 。检验支架的受力情况和弹性变形情况,测量出支架的弹性变形,为其梁底起拱度设置取得相关数据。
2) 预拱度的设置。
支架预留施工拱度考虑如下因素: 施工荷载、拱圈自重引起的弹性变形,杆件接头的挤压和卸落设备压缩而产生的非弹性变形,支架基础在受荷载后的非弹性沉陷。在支架预压过程中,随时量测支架的沉落情况,并结合桥梁拱圈自身的拱度要求,进行预拱度调整。卸载完后,还应进行底标高测量,计算脚手架的弹性和非弹性变形后的总量,然后进行底板( 模板) 标高的调整。整体支架布置图见图3。

3 ·周转材料计划
周转材料计划见表1。

4 ·方案实施效果及体会
排搞河双线中桥自2013 年10 月10 日开始支架施工,至2014 年1 月15 日顺利完成桥梁施工,期间未发生安全质量事故,达到了预期效果。事实证明,支架法在高铁拱桥施工中适用性广,安全性高,工期短,适合大部分拱桥使用。