淺談中山岐江大橋主橋0#塊臨時固結(jié)施工設(shè)計技術(shù)

摘要：結(jié)合工程實際介紹中山市岐江大橋懸灌不等跨施工的0#塊臨時固結(jié)施工設(shè)計。

關(guān)鍵詞：0#塊 臨時固結(jié) 施工設(shè)計

1 工程概述

廣東中山市岐江大橋主跨采用80.8+132+80.8米三跨預(yù)應(yīng)力砼雙塔單索面部分斜拉橋，橋面寬31米。主橋采用塔、梁固結(jié)體系，上部構(gòu)造主跨在中墩處與塔固結(jié)，置于盆室橡膠支座上。主梁采用C60預(yù)應(yīng)力砼，單箱三室斷面，墩塔處梁高3.8m，跨中梁高2.4m，箱梁頂寬31m(設(shè)雙向2%橫坡)，底寬18.2m-19.08m，以維持腹板斜度不變，懸臂長7.25m，頂板厚25cm(中室頂厚50cm)，底板厚22cm-80cm，邊腹板厚30cm，中室兩腹板中心間距為1.8m。主粱在兩岸同時對稱懸臂澆注，每岸共分15個對稱段。為加強其作為拉索錨箱的斷面，利用橋面的中央分隔帶對中室箱梁頂板作適當(dāng)加厚，其下于拉索區(qū)每隔4m設(shè)錨梁。為承受橋梁活載和腹板的主拉應(yīng)力，箱梁為三向預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)，頂板縱向預(yù)應(yīng)力束采用5Φj15.24和12Φj15.24鋼絞線束，底板采用15Φj15.24鋼絞線束，集中錨固于頂?shù)装迮c腹板相連的加腋處，橫向預(yù)應(yīng)力束采用扁錨體系5Φj15.24，豎向預(yù)應(yīng)力束采用JLM-32精軋螺紋鋼。

2 固結(jié)方式

為保證主橋懸臂施工時的穩(wěn)定性，必須對連續(xù)梁進行臨時固結(jié)。固結(jié)的方式為：在主墩（7#、8#墩）承臺上澆注臨時支墩與0#塊連接。每個主墩順橋向兩側(cè)各布置4個臨時支墩，其截面形式為：80×80cm，單個支墩高度為12.5米左右。4個臨時支墩頂面用系梁連接為整體，系梁的截面形式為：30×50㎝。臨時支墩為C30鋼筋砼結(jié)構(gòu)，其主筋底部伸入承臺1米、頂部伸入0#塊底板并錨固在底板內(nèi)。在臨時支墩頂面安置C30：60×60×25㎝硫磺砂漿墊塊（祥見設(shè)計圖紙），硫磺砂漿墊塊與0#塊底板連為整體。

3 施工方法

3.1 在主墩承臺施工中要按設(shè)計圖紙準(zhǔn)確定位臨時支墩，預(yù)埋臨時支墩主筋，預(yù)留主筋縱向焊接接頭要錯開35d但不得少于50cm。

3.2 臨時支墩的施工：在承臺上按照設(shè)計圖紙準(zhǔn)確定位臨時支墩位置，按照設(shè)計圖紙綁扎支墩及系梁鋼筋，支墩主筋應(yīng)錨入0#塊箱梁內(nèi)，采用組合鋼模一次澆注臨時支墩及系梁砼。

3.3 硫磺砂漿墊塊施工：硫磺砂漿墊塊的配置強度必須要達到C30以上，預(yù)制時在硫磺砂漿墊塊內(nèi)預(yù)埋鐵皮管。硫磺砂漿墊塊必須在臨時支墩頂面坐實。

3.4 0#塊施工同臨時支墩形成剛性結(jié)構(gòu)。

3.5 解除固結(jié)的方法：待全橋合攏后需解除固結(jié)約束，在硫磺砂漿墊塊預(yù)留孔內(nèi)裝入電阻絲，用電流融化硫磺砂漿墊塊，將錨固筋割斷并且鑿除臨時支墩。

4 設(shè)計計算

4.1 穩(wěn)定性檢算。對各節(jié)段不同荷載下，懸臂段一端掛籃前移到位，另一端掛籃沒有滑移的情況下：

假定主墩支座不受力，取順橋向兩支點中心間距為880cm，對懸臂現(xiàn)澆段各節(jié)段進行穩(wěn)定性檢算。（取安全系數(shù)K≥1.3，混凝土自重×1.05系數(shù)，一副掛籃自重取120t，每節(jié)段掛籃重心視為該段端頭加50厘米）受力簡化如下圖：

K=∑Mki/∑Mqi

∑Mki=G塔×4.4＋G0×4.4＋G1×(10.4＋3.5/2)＋G2×(10.4＋3.5＋3.5/2)＋G3×(10.4＋3.5＋3.5＋4/2)＋…＋G15×(10.4＋∑di＋d15/2)＋G掛×(10.4＋∑di+1)

∑Mqi=G1×(1.6＋3.5/2)＋G2×(1.6＋3.5＋3.5/2)＋G3×(1.6＋3.5＋3.5＋4/2)＋…＋G15×(1.6＋∑di＋d15/2)＋G掛×(1.6＋∑di+1＋2)

計算參數(shù)及所得安全系數(shù)見掛籃前移傾覆安全系數(shù)參數(shù)表。

由檢算結(jié)果可知，最不利情況在14#段，故需增大抗傾覆彎距即增大拉力:

ΔK=1.3－K14=1.3－1.299=0.001

ΔMki=Mqi×ΔK=98757.9×0.001=98.7579(t.m)

故增大拉力:R=ΔMki/8.4=11.75(t)

4.2 臨時支墩及硫磺砂漿墊塊檢算：

假定主墩支座不受力，所有荷載簡化如下圖示：

4.2.1 支反力

8.8RA－G掛×(d＋4＋8.8)－∑Gi×4.4＋G掛×d=0

RA＋RB=2×G掛＋∑Gi=4948.8

解之得：RA=2648.94 (t) RB=2299.86 (t)

4.2.2 支墩應(yīng)力計算：

單側(cè)4個臨時支墩，墩頂用系梁連接。單個支墩截面為80cm×80cm，采用30號混凝土，主筋為Ⅱ級鋼筋8Φ20，箍筋為Φ12@300mm，軸心受壓Nj=662.2t。按一端固定一端鉸接，L0=0.7L，長細(xì)比為λ=L0/b=11.375，查表得φ0=0.9。

允許承載力為：

Nu=φ0b（RaA/c＋R’gA’g/s）

=0.9×0.95(17.5×0.8×0.8×106/1.25＋340×8×314/1.25)=8244990.7(N)

=824.5(t)＞Nj=662.2t 滿足設(shè)計要求

凈保護層c=35mm

配筋率μ`=(8×314)/(800×800)

=0.004 符合＜公路橋規(guī)＞

箍筋間距Sk=300mm≤15d=15×20

=300 符合要求

主筋凈間距Sn=(800－2×40－3×20)/2

=330＞50mm滿足規(guī)范要求

4.2.3 硫磺砂漿墊塊強度計算:

截面形式為：60×60cm，厚度為25cm

σ=Nj/A=（662.2×104）÷（600×600）=18.4(MPa)

選用C30的硫磺砂漿墊塊，符合設(shè)計要求

4.2.4 支墩頂橫橋向連接系梁檢算：

連接系梁作為臨時支墩的加固和0#塊的支撐，作為支撐時檢算：

0#塊自重為388.2×2.5×1.2=1164.6(t)，假定主墩支座不受力。分4道承受所有力量。均布荷載以q=29(t/m)計，取長度為l=250㎝，寬為b=30，高為h=50，混凝土標(biāo)號為C30，受拉區(qū)采用Ⅱ級鋼筋4Φ20，箍筋為Φ12@300mm，兩端固定。如下圖所示：

Mj=ql2/12=29×2.52/12=15.1(t.m)

W=bh2/12=6.25×10－3(m3)

σ=Mj/W=24.3(MPa)

以單筋截面設(shè)計，有關(guān)計算參數(shù)為:ζjg=0.55，μmin=0.15%，a=40mm，保護層c=a－d/2=30mm，

受壓區(qū)高度x

x=RgAg/Rab

=（340×1256）/（17.5×300）

=81mm＜:ζjgh0=0.55×460=253mm

故不會發(fā)生超筋情況

抗彎承載能力MU計算:

MU=Rabx（h0－x/2）/c

=17.5×300×81×（460－81/2）/1.25

=178.4KN.m＞Mj=151KN.m 滿足要求

根據(jù)計算結(jié)果可知，采用此種施工工藝完全可以滿足技術(shù)要求。

5 結(jié)束語

在現(xiàn)澆懸灌施工中，先確定兩端采用掛籃法施工是否滿足力學(xué)平衡原理，再根據(jù)其對稱或不對稱段的重量計算所需的傾覆力。將0#塊固結(jié)后，以消除傾覆力，才能逐段進行懸灌的梁體施工，保證施工時的穩(wěn)定性和安全性。在同類橋梁的施工中可以參考。

參考文獻：

[1]《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTG/T F50-2011）》.人民交通出版社.2011年.

[2]《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01－2003）》人民交通出版社.2003年.

[3]《土木工程施工手冊(套裝上下冊)》中國建材工業(yè)出版社.

[4]周水興.《路橋施工計算手冊》.人民交通出版社；(2001年1月1日).

[5]王武勤，周紀(jì)昌.《大跨度橋梁施工技術(shù)》.人民交通出版社.2007年.