談懸臂現澆連續(xù)梁0號和1號塊托架設計應用

黃 劍

(中鐵十局集團西北工程有限公司，陜西 西安 710000)

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談懸臂現澆連續(xù)梁0號和1號塊托架設計應用

黃 劍

(中鐵十局集團西北工程有限公司，陜西 西安 710000)

結合陜西漢川高速廂房里特大橋的工程概況，介紹了連續(xù)梁0號塊和1號塊托架施工方案，從計算參數選取、荷載計算、托架驗算等方面，闡述了托架的設計方法，并通過預壓試驗表明，托架的使用性能滿足設計要求。

連續(xù)梁，托架，荷載，預壓試驗

1 工程概況

漢中至陜川界高速廂房里特大橋為分離式大橋。橋梁全長430.80 m，跨徑組合(65+3×100+65)m現澆預應力混凝土連續(xù)梁—鋼構組合體系，下部橋墩最高為60 m。箱梁斷面采用單箱單室斷面，箱梁頂寬12.25 m，底寬6.5 m。0號和1號段總長9.0 m，根部梁高5.9 m，現澆段鋼筋混凝土方量204.87 m3(邊墩210.77 m3)，重量532.64 t(邊墩547.97 t)。0號段和1號段順橋向構造見圖1。

2 施工方案

0號、1號塊段擬采取托架法同時施工的方案，一次澆筑完成。即在1號～4號墩柱頂部四周側壁預埋鋼構件，采用槽鋼與預埋鋼構件焊接成三角鋼支架，三角鋼支架組合體系形成墩頂托架，用于支撐現澆梁段外側模板受力，0號、1號塊段內模板采用型鋼支架澆筑。

3 托架設計

根據《橋梁施工計算手冊》，計算施工荷載，墩頂托架受力一是橋正面墩頂懸臂梁段荷載，二是橋側面頂板梁段荷載。橋正面

和側面墩頂荷載組合主要需考慮：1)模板和支架的自重；2)新澆筑鋼筋混凝土的重量；3)施工人員行走運輸和施工材料機具堆放的荷載；4)振搗混凝土時的荷載；5)冬期施工保溫設施荷載(0號、1號塊在冬季施工，根據《橋梁施工計算手冊》需考慮該部分荷載，通常把保溫設施荷載歸納至施工材料機具堆放荷載里面，所以在進行荷載計算時不單獨列出，但必須考慮進去)。

根據《公路橋涵施工技術規(guī)范》和《橋梁施工計算手冊》，對以上幾種荷載進行組合，通過邁達斯軟件對托架的強度和剛度進行驗算。

墩頂正面擬采用7片40a雙槽鋼和25a雙槽鋼焊接成的三角鋼支架作為承重結構。三角鋼支架間距按上部組合荷載的大小進行布置，模板底板位置三角鋼支架均勻布置，兩側腹板位置則加密布置。三角托架頂部搭設9片Ⅰ25a工字鋼承重梁，梁頂鋪(10×10)cm方木和鋼模板形成正面底模系統(tǒng)。正面托架圖如圖2所示。

墩頂側面擬采用5片40a雙槽鋼和25a雙槽鋼焊接成的三角鋼支架作為側面組合托架。側面托架頂部擬搭設2片Ⅰ25a工字鋼作為承重梁。

4 主要計算參數

1)材料參數。a.鋼筋混凝土容重G混凝土=26 kN/m3；b.鋼材彈性模量E鋼=2.0×105MPa；c.材料Q235鋼容許應力，彎曲應力[σw]=145 MPa，剪應力[τ]=85 MPa，軸向應力[σ]=140 MPa，二級鋼筋剪應力[τ]=110 MPa。

2)荷載參數。a.混凝土超載系數k=1.05。b.施工人員行走運輸和施工材料機具堆放的荷載按2.5 kN/m2計。c.振搗混凝土時的荷載按4.0 kN/m2計。d.木模每平方米重量(含方木)P木模=0.5 kN，鋼模每平方米重量P鋼模=1.2 kN。

5 荷載計算

5.1 縱向托架荷載計算

0號及1號塊沿豎向高度一次澆筑，根據縱向托架上部受力不同，把梁部荷載分為以下幾個區(qū)：

A區(qū)：翼緣板部分，其荷載由橫向托架承擔，懸出墩身外部分頂板荷載由縱向托架承擔，鋼筋混凝土荷載(單側翼板)PA=3.162 5×26×1.05=86.336 25 kN；B區(qū)：腹板部分，荷載由墩頂正面托架體系承擔，鋼筋混凝土荷載(單側腹板)PB=12.074 2×26×1.05=329.625 66 kN；C區(qū)：底板、頂板荷載由墩頂正面托架體系承擔，鋼筋混凝土荷載(底板)PC=10.671 9×26×1.05=291.342 87 kN。墩頂1號塊分解體積圖見圖3。

根據《公路橋涵施工技術規(guī)范》，對各種荷載進行效應組合，和荷載計算，并對設計的托架體系進行驗算。荷載組合如表1所示。

5.2 橫向托架荷載計算

鋼筋混凝土荷載(單側翼板)P=(0.18+0.7)/2×2.875×4×26×1.05=138.138 kN。根據《公路橋涵施工技術規(guī)范》，對各種荷載進行效應組合和荷載計算，并對設計的托架進行驗算。荷載組合見表2。

表1 荷載組合計算表 kN

表2 荷載計算表 kN

6 托架驗算

托架模型建立及驗算均使用MIDAS軟件，計算結果如下：

1)縱向托架驗算。a.彎曲應力分析：托架最大彎曲應力為116.68 MPa<[σw]=145 MPa，滿足規(guī)范要求。b.剪應力分析：托架最大剪應力為44.5 MPa<[τ]=85 MPa，滿足規(guī)范要求。c.軸向應力分析：托架最大軸向應力為58.25 MPa<[σ]=140 MPa，滿足規(guī)范要求。d.托架變形分析：托架最大變形21.2 mm

2)橫向托架驗算。a.彎曲應力分析：托架最大彎曲應力為12.95 MPa<[σw]=145 MPa，滿足規(guī)范要求。b.剪應力分析：托架最大剪應力為14.2 MPa<[τ]=85 MPa，滿足規(guī)范要求。c.軸向應力分析：托架最大軸向應力為9.5 MPa<[σ]=140 MPa，滿足規(guī)范要求。d.托架變形分析：托架最大變形0.28 mm

7 托架的預壓試驗與使用

1)預壓試驗。托架和底模安裝后進行預壓，檢驗其承受荷載的能力；消除非彈性變形，檢測其彈性變形，并作為安裝模板的參考數據。考慮動載的影響及不可預見因素的影響，結合《公路橋涵施工技術規(guī)范》相關要求，預壓重量取計算荷載的1.2倍。采用砂袋預壓，逐級加載。在現澆段正面兩端底模左中右位置和兩側面底模中部設置標高監(jiān)測點，分別在預壓達到總壓重的10%，50%，100%，120%時，采用精度較高的電子水準儀測量監(jiān)測點標高。預壓時間模擬混凝土強度增長的時間，預壓7 d，7 d內每天均進行標高觀測。

2)試驗結果評價。試驗結果表明，支架的使用性能完全滿足設計要求，支架彈性變形量為8 mm，永久變形6 mm。

3)使用情況。砂袋拆除后，進行模板安裝、鋼筋綁扎與混凝土灌注?；炷翝仓謨纱芜M行，第一次澆筑底腹板混凝土，第二次澆筑頂板混凝土。0號、1號塊張拉完成后，拆除托架。在混凝土施工與養(yǎng)護過程中，托架未發(fā)生下沉與扭曲，現澆梁中線、尺寸、標高均符合設計及規(guī)范要求。

[1] 橋梁施工計算手冊[Z].

[2] JTG/T F50—2011，公路橋涵施工技術規(guī)范[S].

[3] MIDAS/Civil(邁達斯軟件)[Z].Discussion on the design and application of No.0 and No.1 block bracket of cantilever cast in place continuous beam

Huang Jian

(ChinaRailway10thGroupNorthwestEngineeringLimitedCompany,Xi’an710000,China)

Combining with the engineering situation of Shaanxi Hanchuan high-speed Xiangfangli bridge, this paper introduced the construction scheme of continuous beam No.0 and No.1 block bracket, from the calculation parameters selection, load calculation, bracket checking and other aspects, elaborated the design method of bracket, and through the pressure test showed that the bracket using performance meet the design requirements.

continuous beam, bracket, load, preloading test

1009-6825(2016)22-0170-03

2016-05-23

黃 劍(1977- )，男，工程師

U448.214

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