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摘要：以津保铁路天津大北环线跨京津塘特大桥右线63-64#墩高墩处37.2m简支箱梁支架设计为例，介绍了在水塘软弱地基高墩处大跨度现浇梁支架选型及设计，为今后同类现浇梁支架施工提供了有益借鉴。
关键词：水塘；高墩；现浇梁；支架设计
引言
铁路高墩大跨度简支箱梁自重较大，对现浇支架体系的承载力和可靠性，以及对支架地基承载力等要求较高。当桥梁位于水塘中时，由于塘底表层承载力非常低，同时还存在软弱下卧层，如果支架基础处理不好，将会引起支架不均匀沉降，甚至倾覆，因此选择一种安全可靠、经济合理的支架方案是非常有必要的。
1、工程概况
津保铁路天津大北环线跨京津塘特大桥右线63#-64#墩采用37.2m简支箱梁跨越炭黑厂外侧水塘，因临近上跨京津城际铁路最高墩高为24m。桥墩设计为圆端形变截面墩，墩顶托盘尺寸为7m×4m。单线箱梁标准断面底板宽3.6m，顶板宽5.5m，梁高为3.25m，底板厚度0.3m，腹板厚度0.4m，顶板厚0.35m，梁标准跨度为37.2m，梁全长37.45m。
图2箱梁断面图
本方案桥位处地层分布情况及土的性能指标如下表
2、支架方案选定
本桥高度24m，桥梁投影宽度5.5m，支架体系的高宽比为4.4。根据《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》的规定，当支架体系高宽比大于3时，需要将架体超出顶部加载区投影范围向外延伸布置2跨～3跨，将下部架体尺寸扩大，还要将支架体系与既有建筑进行可靠连接。如此将大大增加支架搭设数量及剪力撑等辅助杆件数量，造成支架搭设费工费时。另外桥位处原状地貌为水塘，深5m，塘底为饱和黏土，且下卧两层软弱土层，地基承载力非常差，地基处理难度大，一旦处理不当就会引起支架体系的坍塌。
表2方案经济比较表
鉴于上述原因，本桥施工采用墩梁式膺架方案，以确保施工方案的安全性和可靠性，降低施工成本，加快施工进度。
3、支架设计
支架体系从下到上分别由Φ450×6mm钢管立柱、2I40a横梁、贝雷梁、碗扣式脚手架、纵横向分配方木、竹胶板底模和侧模等组成。
钢管立柱的纵向间距为6m和9m，横向一般每排设置4根。为提高支架的整体稳定性，在跨中部位立柱采用了双排，每排3根的结构形式。为保证长达21m的钢管立柱的纵横向稳定性，在各立柱之间沿高度方向每5m设置一层横向连接，其中横向设计为交叉形剪力撑，纵向设置通长的横向连接，并在两端与墩身连接。此种设计可减少立柱这一轴心受压构件的压杆失稳计算长度，有效增强立柱抗失稳能力。
由于桥梁所处位置为水塘，地层表层为粘土，且层厚较厚，承载力非常低，如钢管立柱底部采用扩大基础型式，则地基处理的难度和工程量都很大，基础的安全性和可靠性也无法保证。如采用混凝土桩基础，无论是预制管桩还是钻孔桩，施工时必须要筑岛，施工难度和工程量同样很大。如采用打入式钢管桩，则振动锤在鱼塘边即可完成打桩，而且桩基础与立柱直接焊接连接即可，施工完成后钢管桩还可以拔出重复利用，在节约成本的同时可以降低施工难度，加快施工进度，故本桥支架基础采用了桩柱相连的钢管桩基础。
支架梁部采用贝雷梁，横向设置8片，其中受力较大的两侧腹板底部和底板中部各设置一组（2片/组），箱梁翼板底部受力较小部位各设置一片。贝雷梁支撑于钢管立柱顶部的2I40a横梁上，贝雷梁下弦杆两侧各焊一个挡板，防止移动。
为便于调节模板的预拱度和落模需要，贝雷梁顶部设一层高度1.8m的碗扣式脚手架。脚手架间距纵向0.6m，横向0.6m（腹板下按照0.3m间距设置3排），横杆步距为1.2m，顶部设顶托。顶托顶部先纵后横设置两层方木和一层竹胶板底模。详见图3、图4和图5。
图5支架顶平面图
为提高贝雷架的整体受力效果及加强贝雷架的稳固性，采用[10cm的槽钢横桥向将贝雷架联结成整体。贝雷梁支点处由于受力较大，腹杆立杆有压屈失稳风险，故需要对支点处进行加固处理。具体处理方式为在[8立杆两侧各帮焊一根[10型钢。详见图6。
图6立杆加固图
4、支架结构检算
4.1荷载取值
梁体混凝土荷载（恒载）图7：
图7截面恒荷载分布示意图
模板采用竹胶板加方木体系，重量采用梁体重量的15%，即3.3kPa，支架自重在软件中自动计算。
施工人员行走及施工材料机具等堆放的荷载取2kPa。
振捣混凝土时的荷载取2kPa。
倾倒混凝土产生的冲击荷载取2kPa。
4.2荷载组合：
以上载荷，恒载取1.2的分项系数，活载取1.4的分项系数。
活载均采用q=1.4×（2+2+2）=8.4kPa
4.3计算过程
按照荷载传递方向，从上向下逐步进行检算。
4.3.1.底板下15mm竹胶板计算
恒载q1=116.6×0.3=35KN/m
活载q2=8.4×0.3=2.5KN/m，L=0.3m
计算结果
（1）强度
图10腹板下竹胶板变形