連續(xù)梁橋臨時(shí)固結(jié)方案與施工要點(diǎn)

摘要：本文簡要闡述了連續(xù)梁施工的臨時(shí)錨固設(shè)計(jì)與計(jì)算。

關(guān)鍵詞：臨時(shí)固結(jié) 不平衡彎矩

本文以無砟軌道預(yù)應(yīng)力混凝土60+100+60m連續(xù)梁橋?yàn)閷?shí)例，簡述臨時(shí)固結(jié)方案的設(shè)計(jì)與計(jì)算。該橋計(jì)算跨度為60+100+60m，梁全長221.5m。中支點(diǎn)梁高7.85m，邊支點(diǎn)梁高為4.85m，梁底下緣按二次拋物線變化。梁體為單箱單室、變高度、直腹板、變截面結(jié)構(gòu)。

1 梁體產(chǎn)生不平衡彎矩的因素分析

①箱梁澆注過程要求對(duì)稱澆注，但施工過程中較難控制，產(chǎn)生混凝土自重不平衡彎矩。②中支點(diǎn)兩側(cè)的錨塊重量不相同，而產(chǎn)生的縱向不平衡彎矩。③由于縱坡的影響，梁體自重產(chǎn)生的縱向不平衡彎矩。④由于兩側(cè)掛籃前移的不同步產(chǎn)生的不平衡彎矩，最不利情況為一側(cè)掛籃前移一個(gè)節(jié)段，另一側(cè)掛籃沒有前移。⑤豎向風(fēng)荷載產(chǎn)生的縱向不平衡彎矩。懸臂狀態(tài)的主梁在橫橋向和豎橋向風(fēng)力作用下將產(chǎn)生橫向力和豎向力。⑥施工不平衡荷載產(chǎn)生的縱向不平衡彎矩。⑦一側(cè)掛籃墜落情況。考慮最不利情況為T構(gòu)最大懸臂時(shí)，掛籃走行過程中墜落，沖擊系數(shù)2.0。⑧一側(cè)掛籃及混凝土一同墜落的情況。澆筑完混凝土后一側(cè)掛籃連同混凝土一同墜落，產(chǎn)生不平衡彎矩。最不利情況按最大懸臂處，一側(cè)掛籃墜落，沖擊系數(shù)按2.0計(jì)算，但是這種情況下，墩身的鋼筋和混凝土應(yīng)力將會(huì)超標(biāo)，因此必須采取各種措施，防止這種情況發(fā)生。

2 T構(gòu)臨時(shí)固結(jié)設(shè)計(jì)荷載

根據(jù)設(shè)計(jì)說明書“七章施工方法及注意事項(xiàng)、（八）款”中“墩梁臨時(shí)固結(jié)措施：各中墩梁臨時(shí)固結(jié)措施（或臨時(shí)支墩），應(yīng)能承受中支點(diǎn)處最大不平衡彎矩70941KN·m和相應(yīng)豎向反力57301KN（本值為參考值，施工單位應(yīng)結(jié)合具體荷載情況進(jìn)行計(jì)算和檢算），墩梁固結(jié)或臨時(shí)支墩在橫橋向必須對(duì)應(yīng)箱梁腹板范圍內(nèi)，其材料及構(gòu)造由施工單位確定。此不平衡荷載考慮了中墩兩側(cè)梁體結(jié)構(gòu)的不均勻性，施工不平衡荷載和風(fēng)荷載的影響，未考慮安全系數(shù)及一側(cè)掛籃墜落的情況，設(shè)計(jì)臨時(shí)固結(jié)構(gòu)造時(shí)應(yīng)酌留富裕量，并應(yīng)在施工時(shí)加強(qiáng)掛籃錨固”。

按照設(shè)計(jì)意圖，為確保施工安全，選取施工單位自身最不利因素工況計(jì)取傾覆荷載。施工單位的最不利工況為掛籃及最后節(jié)段墜落，所引起的最大不平衡彎矩M＝101400KN·m和相應(yīng)豎向反力N=73370KN。此荷載大于設(shè)計(jì)最大不平衡彎矩和相應(yīng)豎向反力，能夠確保施工安全。

3 墩梁臨時(shí)固結(jié)結(jié)構(gòu)

根據(jù)本橋墩的抗彎能力和幾何尺寸特征，本橋T構(gòu)臨時(shí)固結(jié)方案采用體內(nèi)固結(jié)結(jié)構(gòu)方案。

即在墩頂上設(shè)置墩梁臨時(shí)支座和錨固螺栓。臨時(shí)固結(jié)結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土支座，加精軋螺紋錨栓。

3.1 臨時(shí)支座受力分析 根據(jù)T構(gòu)臨時(shí)固結(jié)結(jié)構(gòu)特性，對(duì)體內(nèi)固結(jié)受力分析。M為最大傾覆彎矩，N為最大集中反力，RA和RB分別代表左右臨時(shí)支座支撐力，L為臨時(shí)支座與永久支座中心間距，臨時(shí)支座間距為3.5m，L＝175cm。按照施工單位自身因素的最大傾覆荷載不平衡彎矩M＝101400KN·m和相應(yīng)豎向反力N=73370KN。

3.2 臨時(shí)支座荷載計(jì)算公式 根據(jù)T構(gòu)臨時(shí)固結(jié)結(jié)構(gòu)受力分析，解析A、B兩點(diǎn)臨時(shí)支座支撐力，RA和RB的計(jì)算公式為：RA=■RB=■，求得RA＝7714KN，RB＝65656KN。

RA、RB以向上方向?yàn)椤埃碧?hào)，代表為受壓狀態(tài)。計(jì)算結(jié)果RA和RB均為“＋”號(hào)，代表著均為受壓狀態(tài)。

4 臨時(shí)固結(jié)強(qiáng)度檢算

在最大傾覆彎矩狀況下，兩側(cè)臨時(shí)支座均為受壓狀態(tài)。故按最大壓應(yīng)力設(shè)計(jì)臨時(shí)支座。臨時(shí)固結(jié)結(jié)構(gòu)抗傾覆安全系數(shù)K取1.3。

4.1 臨時(shí)支座 臨時(shí)支座布置在墩頂上，橋墩順橋向前后方向設(shè)置兩條（670cm長、50cm寬、墩梁間全支撐）的C40鋼筋混凝土支座。臨時(shí)支座內(nèi)配置鋼筋網(wǎng)片，鋼筋網(wǎng)采用長φ8和短φ6直條筋，水平布置網(wǎng)間距15cm×15cm，豎向每層間距10cm，φ6鋼筋設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)回頭勾。

C40混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fck=26.8MPa。一側(cè)臨時(shí)支座受壓面積A＝33500cm2。最大支撐荷載為RB＝65656KN。

臨時(shí)支座為矮柱，按短柱承壓形式計(jì)算。

其允許承壓能力：[R]＝fckA＝89780KN，K＝[R]／RB＝1.37＞1.3，滿足要求。

4.2 臨時(shí)錨固 在最大傾覆彎矩工況下，兩個(gè)臨時(shí)支座均受壓力，理論上不需要錨固。考慮T構(gòu)的穩(wěn)定性，增加一些風(fēng)險(xiǎn)錨固措施，將墩梁增設(shè)一些精軋螺紋錨栓。一側(cè)抗傾覆精軋螺紋n=6根，每墩共計(jì)布置12根直徑φ32mm、標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度[σ]=830MPa（型號(hào)PSB830）精軋螺紋鋼筋，按設(shè)計(jì)要求布置在對(duì)應(yīng)箱梁腹板位置。

臨時(shí)支座計(jì)算無傾覆力，精軋螺紋鋼筋錨固能力不需要檢算。

5 施工中注意事項(xiàng)

①本T構(gòu)固結(jié)設(shè)計(jì)方案視永久支座不受力；在實(shí)際中它不可能不受力，其受力有利于減輕臨時(shí)支座壓力。②本方案設(shè)計(jì)是按照極端不利工況設(shè)計(jì)計(jì)算的，能夠滿足單端不對(duì)稱懸澆的最大節(jié)段傾覆荷載要求。為控制T構(gòu)均勻沉降和墩身彎曲安全，以及滿足施工組織需要，不平衡澆筑荷載不應(yīng)超過一罐車混凝土重量。③永久支座在出廠時(shí)上下坐板間安裝了臨時(shí)連接拉板，在現(xiàn)場安裝前必須保持完好。若發(fā)現(xiàn)損壞或者拆卸調(diào)整預(yù)偏量，應(yīng)加固后再安裝。④精軋螺紋鋼筋錨栓，墩身內(nèi)、梁內(nèi)錨入長度不少于1.5m。