0#塊托架法在南昆鐵路馬村左江右線特大橋的設(shè)計(jì)與施工

李飛

【摘 要】伴隨著我國高速鐵路和高速公路網(wǎng)的大規(guī)模建設(shè)，各類大跨度橋梁也隨之大量建設(shè)，其中以懸臂施工連續(xù)梁居多。文章結(jié)合南昆鐵路馬村左江右線特大橋連續(xù)梁施工，對連續(xù)梁0#塊托架法施工技術(shù)及安全、質(zhì)量控制進(jìn)行了總結(jié)，對于同類型橋梁建設(shè)具有一定的借鑒和參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】0#塊；托架；受力分析；控制要點(diǎn)

【中圖分類號】U445.4 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2017）03-0104-04

1 工程概況

南昆鐵路增建二線馬村左江右線特大橋位于廣西南寧市西鄉(xiāng)塘區(qū)壇洛鎮(zhèn)境內(nèi)，全長1 444.484 m，共有41個(gè)墩臺，其中21#～25#墩為主橋墩，主橋采用（48+80+80+48）m變截面連續(xù)梁。馬村左江右線特大橋跨越II級航道左江，最大水深25 m，梁頂距離水面約23 m，主墩墩柱高18.5 m，采用懸臂施工方式。連續(xù)梁梁面寬7 m，底板寬4 m，最大梁高6 m，最小梁高3.3 m，0#塊為截面尺寸最大塊段，總長12 m，自重為450.2 t。

主橋墩頂部設(shè)置4個(gè)臨時(shí)錨固支墩，每個(gè)臨時(shí)支墩布置40條HRB400φ32 mm鋼筋與0#塊錨固，支墩采用C50混凝土，詳細(xì)布置及截面尺寸如圖1所示。

2 施工工藝選擇

2.1 0#塊支架施工方法介紹

0#塊是連續(xù)梁的基準(zhǔn)塊，也是整個(gè)連續(xù)梁施工中結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜、砼澆筑最大的塊段，因此施工時(shí)技術(shù)的把控重要性不言而喻。目前，采取的主要的支撐方式有2種：架法；托架法。二者的優(yōu)劣對比見表1。

2.2 施工方法選擇

根據(jù)馬村左江右線特大橋連續(xù)梁自身特點(diǎn)，0#塊的施工選擇三角托架法。托架形式及結(jié)構(gòu)布置示意圖如圖2所示。

托架采用3根背對背雙拼50b“工”字鋼作為牛腿，牛腿設(shè)置在頂帽以下32 cm處，沿線路方向兩側(cè)對稱設(shè)置，每端長3.91 m。牛腿與墩身錨固采用鉸接形式，每個(gè)牛腿處在墩身通長預(yù)埋6根φ32 mm精軋螺紋鋼，并與墩身頂帽上預(yù)埋鋼板螺帽連接，墩身預(yù)埋鋼板型號為56 cm×36 cm×3 mm。牛腿斜撐采用背對背雙45b“工”字鋼支撐，長4.3 m，在斜腿支撐頂部設(shè)置斜撐托盤，采用2 cm厚的鋼板制作，與“工”字鋼滿焊形成整體，托盤與牛腿橫撐滿焊并加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)連接，在墩身邊預(yù)留一塊1.5 mm厚鋼板，鋼板后面設(shè)置4根φ25 mm螺紋鋼錨固鋼筋，錨固長度為1 m，斜撐與墩身預(yù)埋鋼板間焊接牢固。斜撐之間要采用20b槽鋼連接為整體，以加強(qiáng)穩(wěn)定性。

牛腿上采用9根I25“工”字鋼做橫向分配梁，間距為50 cm，每根均與牛腿滿焊剛接，在橫向分配梁上布設(shè)三角支架，支架采用雙拼的[10槽鋼。在三角托架上鋪設(shè)底模，底模采用定型鋼模，6 mm的面板，[10槽鋼間距為30 cm。

3 受力分析

3.1 主要技術(shù)參數(shù)

自重：箱梁混凝土Gc=26 kN/m3，鋼材Gs=78.5 kN/m3；鋼材彈性模量Es=2.06×105 MPa；鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值Q235鋼f=215 MPa。

3.2 荷載計(jì)算

按照支架布置的上下順序進(jìn)行計(jì)算。

3.2.1 恒荷載

新澆筑混凝土自重為q1（考慮1.05的超方系數(shù)），根據(jù)容重為26 kN/m3進(jìn)行計(jì)算；模板自重（按450 kg/m2考慮）q2'=4.5 kN/m2；支架荷載為0.1～0.15倍鋼筋混凝土自重。

3.2.2 活荷載

施工荷載q3'=2.5 kN/m2；振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載水平面模板為2.0 kN/m2；澆筑混凝土?xí)r產(chǎn)生的沖擊荷載取均布荷載2.5 kN/m2。

3.3 結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算

3.3.1 0#塊懸挑部分三角架結(jié)構(gòu)計(jì)算

3.3.1.1 箱梁懸挑部分托架設(shè)計(jì)

箱梁0#塊懸臂部分作用在托架上的長度為3.8 m，采用三角桁架，共設(shè)3排，間距為1.65 cm，均勻布置：桁架縱梁采用雙I50b，斜撐均采用雙I45b，三角桁架與墩身之間及三角桁架縱梁斜撐之間的連接均采用固結(jié)。

承重梁采用I25b“工”字鋼，每端設(shè)9根，間距為50 cm。

采用三角架將懸臂部分梁體混凝土分配給承重梁，三角架采用[10槽鋼焊接而成，三角架橫向布置間距為50 cm。

3.3.1.2 荷載計(jì)算

因?yàn)閼姨暨吘壪淞焊叨葹?.307 m，而0#塊墩頂高6 m，這里取平均5.66 m計(jì)算。

（1）腹板下區(qū)域。恒載qG1=（5.66×26×1.05+4.5）×0.4=63.6 kN/m；活載qQ=（2.5+2.0+2.5）×0.4=2.8 kN/m；總荷載為63.6+3.5=67.1 kN/m。

（2）底板下區(qū)域（包括內(nèi)模支架自重）。恒載qG1=（1.24×26×1.05+4.5）×0.57=21.9 kN/m；qG2=0.15×21.9=3.3 kN/m?；钶dqQ=（2.5+2.0+2.5）×0.57=4 kN/m；總荷載為21.9+3.3+4=29.2 kN/m。

（3）翼緣部分（這部分包括側(cè)模支架的自重）。單個(gè)側(cè)模桁架的自重為270 kg，為2.7 kN，且作用在托架上的個(gè)數(shù)為6個(gè)間距為0.65 m，總重量為1 620 kg（即16.2 kN）。翼緣部分橫截面面積為5 515 mm2，長3.8 m，總重量為0.055 15×26×3.8×1.05=5.72 kN。鋼模板自重為4.5 kN/m2?？傊貫?.5×（0.152+5.5）×3.8=96 kN。在托架橫梁上單位面積重為（16.2+5.72+96）÷（3.8×0.9）=34.5 kN/m2。在每個(gè)橫梁上的荷載為34.5×0.5=17.25 kN/m。

3.3.1.3 計(jì)算模型

采用有限元分析軟件Midas/civil進(jìn)行建模計(jì)算，整體的計(jì)算模型及受力分析如圖3、圖4所示。計(jì)算模型中施加荷載標(biāo)準(zhǔn)值，橫梁自重荷載由軟件自動計(jì)算，荷載組合由計(jì)算程序完成。

3.3.1.4 計(jì)算結(jié)果

（1）三角托架。①正應(yīng)力計(jì)算取荷載設(shè)計(jì)值，經(jīng)過計(jì)算分析得出最大正應(yīng)力σmax=94.7 MPa（2）縱梁。①正應(yīng)力計(jì)算取荷載設(shè)計(jì)值，根據(jù)計(jì)算分析得出最大正應(yīng)力σmax=115.8 MPa