【摘要】某客运专线既有桥梁为满足运营要求，9 孔 32m 简支 梁纵坡需由 12‰调为 6‰，针对该工程提出了搭设临时支架抬起 简支梁，调整既有桥墩标高进行落梁的施工方案，并采用有限元 软件 Midas Civil 建立了钢管立柱支架模型，分析了抬梁状态下支 架的受力情况，得出论：钢管立柱在抬梁状态下满足受力和稳 定性要求。 【关键词】简支梁；钢管支架；受力；稳定性 doi:10.12159/j.issn.2095-6630.2020.33.3575

1 引言 近年来，中国铁路建设高速发展 [1 ～ 3]，随着人们出行需求的 提高，对高铁的运行速度也提出了新的要求，这就要求铁路有更 好的线形和更小的坡度。由于某些既有桥架建设较早，桥梁纵坡 较大，无法满足目前高铁的需要，因此需要进行改建，若拆除既 有桥梁重新建设费时费力，且影响铁路运营。针对这种纵坡较大 的桥梁，提出了搭设临时支架抬起简支梁，调整既有桥墩标高 进行落梁的施工方案来调整纵坡，最大程度上对既有桥梁进行了 利用。 本文选取某客运专线 9 孔 32m 简支梁进行了抬梁钢管支架设 计研究，采用有限元软件计算了支架的强度和稳定性，为后期类 似工程提供借鉴。另外该施工方案也适用于需要更换支座的桥梁。 2 工程概况 本桥为既有客运专线，由于运营需求，途中 9 孔 32m 简支梁 纵坡需由 12‰调为 6‰。由于纵坡降低，对既有大桥 0 ～ 9 号墩进 行改造利用，既有 0# 墩改建为桥台，既有 1 ～ 6 号墩拆除整个顶 帽、托盘，拆除部分墩身混凝土降低墩高，既有7 ～ 8 号墩拆除 支撑垫石，降低顶帽，9# 墩打磨降低 2cm，通过道碴调整至设计 高程。 施工时采用起重设备（千斤顶）起梁、落梁，利用钢管柱 作为临时支墩支垫于梁底，用千斤顶起梁100cm 落至临时支墩 上，开始施工降低桥墩，待混凝土到达设计强度时，落梁至降低 后的桥墩上。临时桥墩支架采用枕木垛 +I25a 工字钢 +2I40a 工字 钢 +ф600×8mm 钢管立柱 +C20 混凝土基础形式；钢管立柱间距 3m×3m，每隔5m 用 160×10mm 的角钢做横纵向连接和剪刀支 撑。支架整体布置如图 1 所示。

施工流程为：施工准备→拆除桥面系、清理道碴→施工临时 桥墩基础→搭设临时桥墩→质量检查验收、设备标定→用千斤顶 起梁→临时桥墩支垫梁底→移出支座、加设垫铁→千斤顶起梁至 设计高度→临时桥墩支座加固维护→利用静态破碎剂破除既有墩 帽→施工新墩帽→落梁至新墩帽上→拆除临时桥墩、安装桥面系 →恢复线路→竣工交验。 3 支架抬梁受力检算 支架抬梁时受力最大，为确定支架的安全性，需通过有限元 软件进行受力分析，支垫枕木和钢管支架分别进行检算。单片梁 重 113.78 吨，临时墩承载两片梁体，加上横隔板重量，按照 1.05

倍系数考虑，并且梁体顶升时考虑 1.3 倍的动力系数。 最上层横向枕木搭设在纵向枕木上，间距为35cm，跨度为 40cm，梁体马蹄宽度0.88m，枕木尺寸22cm×16cm，横向枕木 承受半跨梁重（由8 片横向枕木共同承担）；最下排枕木垛搭设 在密铺的工字钢上，不需要进行受弯和受剪验算，只需进行顺纹 方向的受压验算。经计算方木最大弯曲应力 1.8MPa，最大剪应力 1.12MPa，顺纹压应力 0.71MPa，均满足规范要求。 采用有限元分析软件，模拟提梁时支架受力，纵向工字钢 承担枕木垛传递的集中荷载，经过枕木垛的分担作用，可认为 枕木反力为均匀的，经计算反力为 14.8kN。支架计算模型如图 2 所示。 依据《铁路桥梁钢构设计规范》（TB10091-2017）支架计算 果为：I25a 纵向工字钢最大应力 123.48MPa，2I40a 横向工字钢 最大应力102.24MPa，钢管柱最大应力29.7MPa，连接系最大应 力 15.07MPa，均小于容许应力 145MPa，强度满足要求。 4 支架抬梁稳定性分析 支架整体高度14.0m，抬梁过程中支架的稳定性至关重要， 需对其进行计算分析。荷载考虑梁重荷载和横向风荷载作用，横 向风压按照《建筑构荷载规范》（GB50009-2012）规定采用， 计算果如图 3 所示。

计算按照弹性屈曲分析，根据《铁路桥涵设计基本规范》 TB10002.1-2005，稳定安全系数不得小于 4 ～ 5，由于为临时构， 安全系数取 4，由计算果可知稳定系数为 4.33，满足规范要求。 失稳位置为 2I25a 纵向工字钢中间位置，由于该位置上方有枕木 垛，会横向限制工字钢失稳，因此实际稳定系数更高。 5 论 使用钢管立柱抬梁方案可以最大程度上对既有桥梁进行利用， 且施工方便、工期短，能够满足施工需要。经检算钢管立柱支架 抬梁过程中刚度和稳定性满足要求，为同类桥梁施工提供借鉴 意见。

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