沿國道高架跨高速公路懸臂澆筑梁施工臨時固結(jié)技術(shù)

祖慶泉

（中鐵十二局集團(tuán)第四工程有限公司，陜西西安 710000）

1 工程概況

廣佛肇高速公路廣州石井至肇慶大旺段佛山段在跨越廣州西二環(huán)高速公路時，設(shè)置新和互通進(jìn)行高速公路連接，新和互通主線橋沿既有國道G321 高架，在18 跨采用40.5m+70m+39.5m懸澆梁跨越西二環(huán)高速，梁體最大高度4.3m，最小高度2.3m。梁體左幅為3 箱室結(jié)構(gòu)，右幅為2 箱室結(jié)構(gòu)；左幅橋面寬度20.25～24.088m，右半幅橋面寬度15.25～17.512m。橋梁處于寬度變化段，寬度變化采用翼板寬度變化實(shí)施?？缭轿鞫h(huán)主跨位于豎曲線范圍，線路縱坡小于0.71%，線路橫批4%。其中1/2 中跨10 個節(jié)段（除0#塊），邊跨11 個節(jié)段（除0#塊）。左半幅最大懸澆節(jié)段重量218.2t，右半幅最大懸澆節(jié)段重量154.6t。懸澆梁主墩17、18 號墩采用方墩構(gòu)造，各3 個，線路縱向尺寸3.0m、橫向尺寸2.2～7.8m。主線橋懸澆梁縱向沿國道G321 高架，橫向跨廣州西二環(huán)高速公路。橋梁施工范圍位于廣東省佛山市南海區(qū)，經(jīng)濟(jì)相對發(fā)達(dá)，國道321 車輛量大。橋墩支撐只能采用門架形狀。懸澆梁梁體采用隱形橫隔梁構(gòu)造，橫隔梁設(shè)置在0#塊位置，直接代替橋墩蓋梁，橫隔梁通過盆式支座，將荷載傳遞給墩柱。

2 施工方案

根據(jù)現(xiàn)場情況，懸澆梁施工臨時固結(jié)是施工的重點(diǎn)。新和互通主線橋懸灌梁，腹板位于東西二線上方，直接在梁體腹板下方做臨時固結(jié)，對東西二線車輛影響較大，安全風(fēng)險較大。結(jié)合梁體采用隱形橫隔梁結(jié)構(gòu)，臨時固結(jié)設(shè)立在方柱頂部，通過柱頂與橫隔梁臨時連結(jié)實(shí)現(xiàn)。下面以17 號墩臨時固結(jié)闡述固結(jié)設(shè)計(jì)。

2.1 臨時固結(jié)設(shè)置

臨時固結(jié)設(shè)置于永久支座前后（線路方向）兩側(cè)，抗拉采用PSB785φ32 精軋螺紋鋼筋，抗壓采用澆筑C50 混凝土實(shí)現(xiàn)。中跨合攏后，將臨時支座混凝土鑿除，切割預(yù)埋的精軋螺紋鋼筋，并做好防銹處理。臨時固結(jié)受壓支座的大小和抗拉精軋螺紋鋼的設(shè)置，考慮了兩側(cè)支座距梁體重心距離不等，受力分配不同。精軋螺紋鋼的設(shè)置，取抗傾覆系數(shù)2.0（最不利力矩計(jì)算中，取掛籃掉落沖擊系數(shù)2.0，此處取抗傾覆系數(shù)2.0），在C50 梁體內(nèi)錨固長度1.0m，在C40 墩柱錨固長度1.2m，錨固端頭采用套裝絲筒進(jìn)行修正。臨時支座設(shè)立10cm×10cm 鋼筋網(wǎng)片，鋼筋采用φ10螺紋鋼，豎向間距10cm。

2.2 臨時固結(jié)受壓計(jì)算

（1）梁體參數(shù)，如表1 所示。

表1 跨西二環(huán)主線懸澆梁梁體參數(shù)

（2）臨時支座承載力計(jì)算（見圖1）

取L=1.2m 代入公式，計(jì)算結(jié)果如表2 所示。

因梁體重心不在橫梁正中間，計(jì)算時按比例分配，臨時支座受力分配情況、各臨時支座支反力計(jì)算如表3、表4 所示。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，C50 混凝土臨時支座最大壓應(yīng)力σ=21.2MPa＜fcd=22.4MPa，滿足要求。

圖1 臨時固結(jié)計(jì)算模式

表2 跨西二環(huán)主線懸澆梁臨時支座支反力計(jì)算

3 臨時固結(jié)受拉計(jì)算

3.1 臨時錨固鋼筋計(jì)算

錨固鋼筋采用PSB785φ32 精軋螺紋鋼筋，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy=650MPa。

單根能承受拉力[P]=fy×Ac=650×804/1000=522.76kN。

設(shè)傾覆側(cè)臨時支座采用PSB785φ32 精軋螺紋鋼筋數(shù)量為n，由計(jì)算簡圖：

取抗傾覆安全系數(shù)K≥2.0。

表3 跨西二環(huán)主線懸澆梁臨時支座支反力分配計(jì)算

表4 跨西二環(huán)主線懸澆梁臨時支座支反力計(jì)算

表5 臨時錨固鋼筋數(shù)量計(jì)算

3.2 錨固長度

其中：α-錨固鋼筋的外形系數(shù)，對于螺紋鋼，取α=0.14；fy-鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；ft-混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；d-錨固鋼筋

直徑。

錨入箱梁梁體內(nèi)長度：

錨入墩柱內(nèi)長度：

錨固端頭采用機(jī)械錨固（端頭車絲，套裝絲筒），考慮修正：

?。篊50 梁體內(nèi)錨固長度：1000mm；C40 墩柱內(nèi)錨固長度：1200mm。

4 結(jié)語

綜上所述，此臨時固結(jié)方式在廣佛肇高速公路新和互通主線橋跨廣州西二環(huán)高速公路懸澆梁施工中安全、可靠，橋梁已順利、安全完成。此方案的運(yùn)用，不但避免了在橋梁結(jié)構(gòu)外增加支墩等臨時結(jié)構(gòu)帶來的交通安全風(fēng)險，同時也節(jié)約了施工成本。希望可以為交通復(fù)雜、空間受限時的橋梁設(shè)計(jì)與施工提供參考與思路。