悬浇施工中墩梁临时固结抗倾覆设计的探讨_工程管理

1、悬浇施工中墩梁临时固结抗倾覆设计的探讨目前，对于墩梁临时固结的抗倾覆设计暂无统一的方法，相关技术规范及设计文件均要求悬浇施工应对墩梁进行临时固结，而相关工作普遍由现场技术人员来做。本文结合郑开城际铁路郑州特大桥中连续梁悬浇施工的实例，主要探讨箱梁悬浇期间，墩梁临时固结抗倾覆设计的方法、步骤及需要留意的问题。为墩梁固结的设计积累阅历，并为现场施工技术人员供应参考。一、工程概况：郑开城际铁路郑州特大桥(DK0+922.75DK028+232.15),长度约27309.4m。其中的(40+64+40)m预应力混凝土连续梁位于DK017+072.085DK017+217.485处480#483#桥墩上

2、，横跨人文路。该桥是一座直线桥，结构形式为变高度连续箱梁，截面形式为单箱单室截面，梁高2.95.3m，箱梁顶板全宽12.2m、底板宽6.5m。设计要求采纳挂篮悬浇施工，各中墩采纳临时支撑措施。悬臂施工时，理论要求对称浇筑。该连续梁立面见下图(单位：mm)。二、临时支座设计该桥的481、482号墩处均设置临时固结支座。本文仅以481号墩处挂篮悬浇施工为例，采纳墩顶固结。为确保悬浇施工过程中结构的稳定性，依据施工阅历，在桥墩的顶面(即0#块梁底处)永久支座两侧设置4个2m(长)×0.6m(宽)的临时支座，该支座采纳C50混凝土块。每个临时支座内竖向布置12根直径32，型号PSB830的精

3、轧螺纹钢筋，并贯穿0#段，0#段施工完毕后张拉，形成墩梁临时固结以反抗水平荷载及部分不平衡弯矩产生的拉力。详细墩顶临时支座平面布置详见下图(单位：cm)。临时支座与梁体接触面处铺以塑料薄膜隔离，便于拆除。临时支座顶面标高保持全都，并与永久支座平齐，避开拆除临时支座时，下落冲击使梁体受震惊。在临时支座与永久支座垫石间隔一层石棉布，防止硫磺砂浆熔化时烧坏永久支座垫石。三、临时固结的强度验算1.梁段基本信息及计算弯矩值左梁段基本信息及计算弯矩值见表1：右梁段基本信息及计算弯矩值见表2：2.最不利工况分析。由于悬臂施工梁段左右梁块的对称位置的几何尺寸完全相同，梁段体积稍有不同，A0号块右边的梁段体积稍

4、大于左边的梁段体积，即G右G左。依据图纸设计要求，梁体自重取26.0KN/m3，悬浇挂篮及模板等施工荷载总重按P=500KN计。依据分析，悬浇施工过程中的最不利工况有两种。第一种工况：A8B8左右两边挂篮完全对称施工浇筑完成;其次种工况：A8B8左右两边挂篮完全对称施工浇筑完成，此时A8处挂篮(连同新浇筑混凝土)脱落。其结构计算简图如下(单位：mm)：第一种工况计算：对零号块中心点进行受力分析，依据受力平衡和力矩平衡可得：(1)Fy=0P+ -F1-F2+P =0即：500+11098.1-F1-F2+11194.3+500=0得：F1+F2=23292.4KN(2)M0=0P·L8

5、+-1.15F1 +1.15F2-P·L8=0即：500×29.25+149723.6-1.15F1+1.15F2-152536.15-500×29.25=0得：F2-F1=2445.7KN对(1)、(2)联立求解，得：F1=10423.35KN,F2=12869.05KN。因此，两临时支座处均受压。依据铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范， C50混凝土的中心受压容许应力= 13.4 N/mm2。左侧临时支座处混凝土中心受压应力：1=F1/A=10423.35×103/(2×600×2000) =4.34N/mm2右侧临时支

6、座处混凝土中心受压应力：2=F2/A=12869.05×103/(2×600×2000) =5.36N/mm2其次种工况计算：对零号块中心点进行受力分析，依据受力平衡和力矩平衡可得：(1)Fy=0 -F1-F2+P=0即：10164.7-F1-F2+11194.30+500=0得：F1+F2=21859KN(2)M0=0-1.15F1+1.15F2-P·L8=0即：122421.65-1.15F1+1.15F2-152536.15-500×29.25=0得：F2-F1=38903.91KN对(1)、(2)联立求解，得：F1=-8522.45KN

7、(拉),F2=30381.46KN(压)。因此，两临时支座处一边受拉一边受压，即图中左侧临时支座钢筋受拉，右侧临时支座受压。依据铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范，32精轧螺纹钢的计算强度fp=0.9*830 N/mm2=747 N/mm2。32螺纹钢单根截面面积为804.2 mm2，每侧临时支座的钢筋面积为2×12×804.2 mm2=19300.8 mm2左侧临时支座处钢筋拉应力：1=F1/A=8522.45×103/19300.8=441.56N/mm2 <FP=747 p N mm2<右侧临时支座处混凝土中心受压应力：2=F2/A=3

8、0381.46×103/(2×600×2000)=12.66N/mm2 = 13.4 N/mm23.稳定系数不平衡弯矩：M=F1×2×1.15=8522.45×2×1.15=19601.64KN·m抗倾覆弯矩：M抗= fp ×2×1.15=747×10-3×19300.8×2×1.15=33160.70 KN·m稳定系数：K= M抗/ M =33160.70/19601.64=1.691.54.精扎螺纹钢筋锚固深度L的计算该桥墩混凝土强度等级为C35，依据铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范，修正后螺纹钢筋与混凝土之间的粘结力容许值为：=1.5×1.04=1.56 N/mm2。按1.5倍平安系数考虑。×d×L1.5×F1max/24即：1.56×3.14×32