橋梁預制箱梁臨時支座結構設計

徐 京

(黑龍江省公路勘察設計院,黑龍江 哈爾濱 150080)

1 前 言

某16#大橋是一類沿著河道而建設的橋梁，橋梁全長506.6 m，是某一級公路的主要組成部分。道路所要達到的公路標準為一級標準，而橋上的行車速度設定為80 km/h；根據橋梁的設計寬度和往來的交通流量，其車道為雙向四車的規格。橋梁的建設自然離不開防洪避險的功效，其應對洪水的設定比率達到1/100；另外相應的地震動峰值的加速度系數為0.05 g，而按照工程的預期謀劃，其質量保障的年限為100年，由此可見其各項類型的設計還是極為完備的，并做到了詳實和精準，以下是其中所屬相關技術的逐一解讀和剖析，以希望能對相關領域技術運用提供借鑒。

2 大橋上部結構尺寸及特點

一般來說，預應力混凝土箱梁的橋梁類型在該工程這樣的區域內比較常見，而其所屬的12、13、16#大橋皆是此類結構樣式。此類施工技術的運用往往都是從簡支到連續逐步推進，其中12#大橋的跨徑和幅度設計都比較特殊，橋梁的左右幅為9跨×20 m的規格設計，并且其交合匯聚的角度通常為直角，并又劃分有各自的門類；而對于預制箱梁的角度設計，則是緊貼的一種狀態，相應的預制箱梁的片數依照常規標準設計為72片；相應的13#大橋其跨徑左右幅的設計為15跨×20 m，交合的角度設定為120°，是一種規格設計較為宏大的橋梁，較之以上的橋梁其結構設計更為復雜；為確保結構的穩定，其預制箱梁的角度設計為30°，而與之配套的預制箱梁片數為120片；最后是16號大橋相關方面的謀劃，跨徑組合的左幅為29跨×20 m，而其交合的角度為90°，并達到一種穩固制衡所屬結構的功能狀態；而對于其預制箱梁的設計，通常為0°和片數116片的規格。此類型號的橋梁其左右幅的設計并不一致，其右幅的規格為27跨×20 m，而交合角度則為90°，總體結構的配制和建造更為高效穩固，另外的預制箱梁，角度與以上左幅一致，而片數則為108片。對于此類樣式橋梁的施工流程，通常都是從箱梁的預制假設開始，并對中橫梁部位實地澆筑，隨后是澆筑面板的設計以及張拉和支座的確定，從而最終達到系統建造的技術效果。

3 臨時支座的對比與選擇

(1)硫黃砂漿支座是一種強度系數較高且系統穩固性占優的支座，然而由于成本和污染以及電路不穩定等原因，因而其被實際運用的很少。

(2)相較于上述支座，其制作比較簡單且具體施工也比較方便，但就是其承壓的限度極為有限，通常在其簡支梁的施工長度不得大于20 m。

(3)對木墩支座來說，由于其對材質的要求較高，因而必須優選諸如柳木或是榆木來予以構建使用，并且相應的含水比率要控制在適度區間。

(4)對于鋼管混凝土類型的支座來說，由于其基礎的強度標準較高，因而通常在大型的橋梁支座建設中被廣泛使用，然而不足的就是其整體的成本投入較高，且整個過程的推進也比較繁瑣。

通過以上幾類方式的比較，并根據實際的工程特點，最終選定鋼筋混凝土類型的支座。上文已說到此類支座的成本投入頗多，且其中的工序部署也比較繁瑣，因而為獲得較好的施工效果和達到省工省錢的目的，決定在技術的引領之下對其實施改造，從而最終設定出了鋼砂桶的臨時支座。

4 鋼砂桶的臨時支座的設計

4.1 設計條件

通常來看，臨時支座在整個過程中大都要經過預壓和箱梁支撐以及體系轉換等具體階段。由于預壓受力在以上三個階段中受力最大，因而相應的壓力設計要遵照1.5倍的標準計算。另外受制于工程本身成本和工期的限制，因而在支座方面的部署應做到精準高效。

4.2 結構設計

鋼砂桶的臨時支座主要由子扣和母扣及標準砂等三部分構成，其中的子扣是一種圓柱形的混凝土土柱，而無縫鋼管則作為母扣。母扣的設計標準務必要與標準砂的相關規格相協調，從而確保支座結構的穩固堅實，此外支座的相關指標也應嚴格遵照設定的標準，通常來說，直徑和長度以及鋼管外徑等參數務必確保精準。

4.3 設計檢算

(1)荷載計算

在預制箱梁臨時支座結構荷載的計算過程中，一般情況下，需要根據橋梁邊跨與邊梁的實際情況進行計算，在計算過程中，需要掌握以下內容：

①最重的邊跨邊梁，其具體規格的測算方式和結果為21.6 m3×2.6 t/m3=56.2 t。

②一片同樣規格的現澆橋面層，其混凝土的重量設計為4.56 m3×2.6 t/m3=11.9 t。

③橋面濕接縫區段和中橫梁混凝土，其劃分到相應部位的荷載為7(4)，而相應的安全系數按1.5設計。

④各個部位的荷載總量達到1.5×(56.2+11.9+7)=113 t。

⑤荷載的總重量全部由4個臨時支座承載，而其單個的荷載重量為113/4=28.3 t。

⑥如果以壓力值對其測定，相應的承壓設計為283 KN。

(2)材料承受強度及預壓力的測算

墊石和永久性支座的支撐總高度以25 cm為標準，而母扣內的標準砂則以5 cm為參照，為確保數值設定萬無一失，可以在壓力機上實施模擬測試。混凝土的抗壓強度應以受力大小與受壓面積兩個參數來設定，從而確保材料的強度達到所需的標準。通過測試獲悉，子扣與母扣的高度與壓力值有著必然的聯系，因而為確保這一環節的正常推進，應切實注意相關的數據設定。

5 結 論

(1)由以上論述可以看出，該工程所屬的12、13、16#大橋為達到集約高效的建造目的，而最終選用了簡便高效、精準嚴密的鋼砂桶的臨時支座，此支座相比于堅固性較強的鋼管混凝土類型的支座，其不僅造價便宜且功效顯著，通過此類支座的使用以確保20 m規格的預應力箱梁的順利構建，同時這也是工程質量保障的重要一環。

(2)通過鋼砂桶的臨時支座在大石公路施工中相應預制箱梁中的成功運用，以期能對同領域的工程建設提供借鑒，而未來相關的技術探究也將持續推進。