談懸澆連續(xù)梁墩頂臨時(shí)固結(jié)施工技術(shù)

王 世 民

(準(zhǔn)朔鐵路有限責(zé)任公司，山西 太原 030013)

1 工程概況

朔山聯(lián)絡(luò)線跨桑干總渠大橋1號(hào)～4號(hào)墩臺(tái)為單線(32+48+32)m后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土箱型連續(xù)梁，該連續(xù)梁位于直線上，為跨越桑干總渠而設(shè)。梁體邊支座中心至梁端0.6 m,全長(zhǎng)113.2 m，梁高沿縱向按二次拋物變化，中支點(diǎn)梁高3.5 m,邊支點(diǎn)及跨中梁高2.5 m,中跨跨中直線段長(zhǎng)8.4 m,邊跨直線段長(zhǎng)12.8 m。梁體截面采用單箱單室直腹板形式，頂板厚度除梁端附近外均為32 cm,腹板厚45 cm～60 cm～70 cm,底板由跨中的40 cm按二次拋物線變化至根部的60 cm。頂板寬度7.2 m,底板寬度3.8 m。

跨桑干總渠大橋(32+48+32)m連續(xù)梁主梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土單箱單室變截面連續(xù)箱梁。連續(xù)梁跨中節(jié)段采用掛籃法懸澆施工，由于節(jié)段自重恒荷載及梁上施工活荷載存在差異，梁體可能因兩端荷載對(duì)梁中產(chǎn)生的不平衡彎矩發(fā)生傾覆，因此連續(xù)梁主墩施工時(shí)需要在墩頂設(shè)置臨時(shí)錨固支墩。

2 臨時(shí)固結(jié)概述

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，本連續(xù)梁最大不平衡彎矩11 664 kN·m，相應(yīng)豎向反力9 832 kN。臨時(shí)支座采用C40混凝土，尺寸為0.35 m×1.6 m×0.6 m，每個(gè)臨時(shí)支座布置直徑25 mm精軋螺紋鋼27根(每排精軋螺紋鋼橫橋向間距均為17.5 cm，縱橋向間距為8.5 cm)。單墩設(shè)置108根，每聯(lián)設(shè)置216根。螺紋鋼全長(zhǎng)2.95 m，錨入墩身1.3 m，錨入梁體0.85 m，彎鉤20 cm，支墩高度0.6 m。

3 臨時(shí)固結(jié)支撐計(jì)算

3.1 荷載計(jì)算

由施工單位提供資料，主梁最大不平衡彎矩M=11 664 kN·m，相應(yīng)豎向反力N=9 832 kN。

3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算

3.2.1受力分析

墩頂臨時(shí)支座結(jié)構(gòu)示意圖、臨時(shí)支座的受力結(jié)構(gòu)分析如下：

N為設(shè)計(jì)反力；M為最大不平衡彎矩；R為臨時(shí)支墩支反力；L為臨時(shí)支墩與橋墩中心線間距。

根據(jù)平衡條件可得：

(1)

由式(1)可求得：

(2)

由式(2)計(jì)算出A,B兩臨時(shí)支墩處的反力，本計(jì)算中L=1.0 m，N=9 832 kN，M傾=11 664 kN·m，可求得：

則單個(gè)臨時(shí)支墩上最大壓力為10 748/2=5 374 kN，最大拉應(yīng)力為-916/2=-458 kN。

3.2.2支墩抗壓檢算

單個(gè)臨時(shí)固結(jié)支墩的橫截面尺寸為1 600×350=560 000 mm，最大豎向力為5 374 000 N。由于未配置箍筋，故不考慮縱向鋼筋抗壓。臨時(shí)支墩混凝土采取C40(抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為19.1 MPa)，混凝土壓應(yīng)力為：

σ=5 374 000/560 000=9.59 MPa<19.1 MPa，滿(mǎn)足要求。

3.2.3支墩抗拉檢算

單個(gè)支墩所受最大豎向拉力為458 000 N，所布精軋螺紋鋼筋總面積為490.9×27=13 254.3 mm2，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為650 MPa。則精軋螺紋鋼拉應(yīng)力為：

σ=458 000/13 254.3=34.57 MPa<650 MPa，滿(mǎn)足要求。

3.2.4鋼筋錨固長(zhǎng)度檢算

臨時(shí)固結(jié)支墩在主梁中的錨固長(zhǎng)度為850 mm，在橋墩中的錨固長(zhǎng)度為1 300 mm。根據(jù)GB 50010—2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范8.3.1要求，精軋螺紋鋼筋的基本抗拉錨固長(zhǎng)度應(yīng)為：

由于計(jì)算所需抗拉鋼筋面積為458 000/650=704.6 mm2，考慮錨固長(zhǎng)度修正系數(shù)ζa=704.6/13 254.3=0.053<0.6，取ζa=0.6。

則精軋螺紋鋼筋修正錨固長(zhǎng)度為0.6×1 330.4=798.2 mm

4 結(jié)語(yǔ)

混凝土連續(xù)梁掛籃法施工中的墩頂臨時(shí)固結(jié)是重要部位，施工中必須進(jìn)行嚴(yán)格控制。為保證施工質(zhì)量和安全，臨時(shí)固結(jié)要選好結(jié)構(gòu)形式，同時(shí)要進(jìn)行嚴(yán)格的受力計(jì)算，確保施工安全，確保成橋質(zhì)量符合要求。通過(guò)本橋的施工實(shí)踐，驗(yàn)證和改進(jìn)了合龍段勁性骨架的施工，可供同類(lèi)型工程參考。

參考文獻(xiàn)：

[1] TZ 324—2010,鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁(剛構(gòu))懸臂澆筑施工技術(shù)指南[Z].

[2] 何淅淅.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理[M].北京：科學(xué)出版社，2005.

[3] 江正榮，朱國(guó)梁.簡(jiǎn)明施工計(jì)算手冊(cè)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2005.