跨遂成电气化铁路防护支架搭设方案及计算书
一、工程概况
遂成铁路是达成铁路的一部分，全长198公里。是与沪汉蓉客运专线的共线部分，采用三线格局。新建双线电气化铁路速度目标值为200公里／小时，以客运为主，设计近期开行客车74对，远期130对；上行货流密度设计近期1240万吨，远期1880万吨；下行货流密度设计近期 1390万吨，远期1980万吨。2002年2月25日在合川火车站举行了开工典礼，于2006年完全建成，目前已开通和谐号动车组。
五里坝特大桥位于青白江清泉镇，中心桩号K39+731.60，为上跨公路、河沟和遂成铁路而设，该桥按整体式双幅设计，桥面净宽为2×15.25m，桥梁全长1417m。下部构造采用桩基础、桥墩为双柱式墩、桥台为肋板式桥台；上部构造为先简支后桥面连续预应力简支T梁。该桥第31跨T梁跨越遂成铁路。遂成铁路为双轨电气化铁路，净高按10.00m控制。跨线桥中心线与铁路股道中心线呈82.5度相交，桥墩边缘距铁路中心线最小距离10.29m，梁底至铁路最小距离为10.296m。
二、设计依据
1、《装配式公路钢桥多用途使用手册》
2、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86)
3、《钢结构设计规范》（GBJ17-88）
4、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）
5、《路桥施工计算手册》
三、支架搭设方案
由于连续刚构桥位于右偏曲线上，受成绵乐高铁和宝成铁路标高的限制，且还需维护宝成铁路的正常通车，保证临时支架通车净空要求。根据现场实际情况及以往工地的成熟经验，确定连续刚构施工跨宝成铁路防护支架搭设方案：
1.基础处理：原地面清表，开挖基坑，采用建筑垃圾或沙砾石回填、浇筑1.2*1.2*0.6m混凝土基础；
2.支架搭设：根据施工现场地形、地物，采取墩梁式型钢支架体系，在铁路防护栅栏边缘外侧，顺铁路向布设一排φ500*8mm钢管柱作为支撑墩，基础采用C20砼，钢管下端固定在混凝土底座上，在浇筑混凝土底座时预埋螺栓，在钢管底部焊接2cm厚的钢板，通过钢板与预埋螺栓进行栓接，钢管中可灌沙提高稳定能力，在钢管的顶部焊接2cm厚的钢板顶托，其直径大于钢管直径10cm，并用斜向∠15角钢焊接加强，起到钢管均匀受力作用；钢管柱高度11m（为了满足铁路垂直净空≥8m的要求）、间距为
3m，柱顶安放一根Ⅰ36工字钢作帽梁；帽梁顶部设Ⅰ45工字钢作为纵梁，净跨为20m（现场测量，按照铁路部门要求，水平净跨需满足两边栅栏范围），工字钢间距为1m，纵梁顶放置20cm*20cm方木，方木间距为1m，方木顶满铺5cm厚木板，木板顶铺设密目安全网，防止杂物落入铁路，墩梁式支架宽度两侧超出桥面宽度2m，并在支架两侧设安全防护栏，同时在墩梁式支架顶设置防电层。
四、受力验算
（一）荷载（按顺桥向支架的均布荷载）
墩梁式支架主要考虑自重，第一层Ⅰ45工字钢纵梁，第二层采用
20cm*20cm方木与纵梁垂直放置于顶，第三层采用满铺5cm厚木板，沿垂直路线方向布设。跨铁路安全防护墩梁式顶棚宽36m（全桥面宽33m），跨度20m（工字钢纵梁长21m），公路与铁路交角46°。
1、方木及木板（含加固件）重0.6KN/m2；
Q木=（0.2*0.2*36*21+36*20*0.05）
*600*10/(36*20)/1000=0.55(KN/m2)
2、施工人员及施工机具运输、堆放取2.5KPa=2.5KN/㎡；
3、Ⅰ45工字钢纵梁按简支结构计算：
Ⅰ45工字钢的重量：80.4kg/m
Q工=(80.4*20*36)*10/(36*20)/1000=0.804KN/㎡；
4、根据《路桥施工计算手册》规定：模板、支架计算当按照容许应力设计时，则不考虑。本支架设计按容许应力考虑，故荷载分项系数不计。
（二）墩梁式门架工字钢纵梁验算
我部使用的是Ⅰ45工字钢中截面尺寸为高450mm、腿宽150mm、腰厚11.5mm：
其力学性质为：截面积：A=102cm2
惯性矩：Ix=322400cm4
截面抵抗矩：Wx=1430cm3
弯曲应力：[σw]=145MPa
剪应力：[τ]=85MPa
弹性模量：E=2.1×106MPa
根据上述数据与防护棚架分配荷载，对Ⅰ45工字钢纵梁进行弯矩、剪力和挠度验算，跨铁工字钢安全棚架总重量为：
Q=（Q木+2.5+Q工）*(36*20)=（0.55+2.5+0.804）*(36*20)=2774.88KN 计算工字钢纵梁承受荷载，分配到一根工字钢上的均布荷载为:
q=Q÷20÷36 =3.85KN/m
按20m跨度简支梁计算，最大弯矩在跨中，最大剪力在支点处。
Mmax=ql2/8=3.85KN/m*（20m）2/8=192.5KN.m
σmax=Mmax/Wx=192.5KN.m/1430cm3=135Mpa＜[σw]=145MPa
Qmax=ql/2=3.85KN/m*20m/2=38.5KN
τmax=Qmax/A=38.5KN/102cm2=4Mpa＜[τ]=85MPa
抗弯、抗剪均满足要求。
挠度验算
f=（5/384)ql4/（EI）=（5/384)*3.85*20004/(2.1×106*322400)
=1.18cm＜l/400=2000/400=5cm
挠度满足施工要求。
（三）钢管立柱验算
每端墩由一排计18根φ500*8mm钢管和∠15角钢连接成整体支架，钢管采用A3钢。钢管顶面Ⅰ36工字钢帽梁承受荷载Q1=38.5KN*36=1386KN，Ⅰ36工字钢自重Q2=59.9*52*10/1000=31.15KN,钢管顶面理论承重
Q=Q1+Q2=1417.15KN；工字钢纵梁荷载分配折减系数φ=0.8，相应的荷载增加系数为1/φ=1.25；验算荷载F=1.25Q=1771.44KN，钢管高度h=11m。
φ500*8mm钢管的截面参数：回转半径ix=17.4cm
