王蕾

【摘要】本文主要介紹了大西左線太鋼特大橋連續(xù)梁0#塊設置墩梁臨時固結(jié)，采用墩頂預埋精軋螺紋鋼錨固梁體，混凝土臨時支墩承受豎向荷載；通過對結(jié)構(gòu)的各種不同不利荷載的分析，利用此方法作為連續(xù)梁臨時固結(jié)，為相似結(jié)構(gòu)施工提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】連續(xù)梁；臨時固結(jié)；設計

1、工程概況

大西左線太鋼特大橋采用（32+48+32）m連續(xù)梁橫跨太原市尖草坪街。該連續(xù)梁采用懸澆施工，共8個塊段（7#塊為合攏段，8#段為邊跨直線段），梁體主墩為2#和3#墩，梁體主墩位置處梁底距離原地面高差分別為：2.42m和4.67m。由于梁底與原地面高差較小，因而采用臨時固結(jié)墩抗拉及墩身混凝土抗壓受力結(jié)構(gòu)，其中2#主墩頂帽尺寸為2.8m×6.2m，3#號主墩頂帽尺寸為2.8m×6.2m，兩個主墩頂單個支承墊石尺寸均為1.8m×1.8m，兩支承墊石間凈距為1.3m。

2.臨時固結(jié)設置

本橋墩梁鉸接，為避免懸澆梁施工時前后梁段荷載不平衡產(chǎn)生傾斜，且不使永久支座過早受力，在懸灌梁施工過程中，應設置臨時支座，將臨時固結(jié)設于主墩墩頂順橋向墊石兩側(cè)，并臨時將橋墩與梁體固結(jié)。

臨時固結(jié)主要承受懸澆時梁體兩端不平衡重、施工荷載不平衡重，并考慮風載、一側(cè)掛籃傾覆及由此引起的一端正在澆筑的混凝土全部墜落所造成的不平衡彎矩，并由此不平衡彎矩及梁自重引起的最大豎向支反力。

根據(jù)設計單位提供的各中墩臨時固結(jié)措施承受中支點處最大不平衡彎矩為11664KN.m，豎向支反力9832KN，其中最大豎向支反力由一側(cè)的臨時固結(jié)混凝土承受，最大不平衡彎矩引起的拉力由一側(cè)的臨時固結(jié)中預埋鋼筋承受。

3.臨時固結(jié)設計及檢算

根據(jù)設計所給的最大不平衡彎矩及最大豎向支反力計算，然后檢算橋墩偏心受壓時抗傾覆及抗裂性能是否能夠滿足。

3.1荷載計算

縱向最大不平衡彎矩由懸臂灌注兩端混凝土灌注不平衡重、成型后各節(jié)段由于施工誤差產(chǎn)生的不平衡重、不對稱設置的鋸齒塊的不平衡重等引起的。表3.1為（32+48+32）m連續(xù)梁的節(jié)段長度、節(jié)段重量等主要計算參數(shù)。

跨徑（32+48+32）m連續(xù)梁階段荷載統(tǒng)計表 表3.1

長度 體積 重量 懸臂長度 懸臂彎矩

0#段 6 63.29 158.225 3 474.675

1#段 3 24 60 6 360

2#段 3.45 25 62.5 9.45 590.625

3#段 3.45 23 57.5 12.9 741.75

4#段 3.45 21 52.5 16.35 858.375

5#段 3.45 20 50 19.8 990

6#段 3.45 20 50 23.25 1162.5

掛籃自重 35.4 25.25 893.85

在結(jié)構(gòu)最大雙懸臂狀態(tài)，勁性骨架鎖定前，臨時壓重已經(jīng)加載，為臨時固結(jié)受力的最不利狀態(tài)。

由上部結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的臨時支座豎向反力為（考慮了掛籃自重、壓重自重）： 臨時錨固受力簡圖（如下圖）

R1=R2=（158.225+60+62.5+57.5+52.5+50+50+35.4） =526.125t

在結(jié)構(gòu)最大雙懸臂狀態(tài)，考慮一側(cè)各節(jié)段混凝土自重超重5%，并考慮另外一側(cè)掛籃與梁段混凝土掉落（考慮1.2的沖擊系數(shù)），由此產(chǎn)生的不平衡彎矩為最不利受力狀態(tài)。其彎矩為：

M=（474.675+360+590.625+741.75+858.375+990+1162.5）×5%+（1162.5+893.85）×1.2=2726.51t.m

臨時支座中心距2.15m，由于不平衡彎矩導致臨時支座處的豎向力為：

R=M/d=2726.51/2.15=1268.14t

R1maxR2max= 1268.14526.125 1794.27t （受壓）

R1min R2min526.125-1268.14=-742.015t（受拉）

臨時錨固設計布置圖（如下圖）

3.2臨時錨固的檢算

連續(xù)梁在懸灌施工過程中由于在不同工況下，施工管理與控制差異、人為操作的不準確等因素，連續(xù)梁會產(chǎn)生一定的不平衡力矩，本段（32+48+32）m懸灌連續(xù)梁不平衡力矩約為2726.51t.m。

（1）臨時錨固材料的選用

擬采用Ф25精軋螺紋鋼，其材料屬性為：截面面積A=490.87mm2，錨下張拉控制應力為735 Mpa，單根拉應力=490.87×735=360.79kN。

（2）需要的精軋螺紋鋼的數(shù)量

取臨時支座中心距2.15m作為計算受力間距，則單根螺紋鋼提供的抗力為：

抗拔力：Nd360.79kN36.1t

抗傾覆彎矩：Md 2.1536.177.62t.m

則抗拔需要螺紋鋼根數(shù)：

n1742.015/36.121根

抗傾覆需要螺紋鋼根數(shù)：

n22726.51/77.6235根

需要的精軋螺紋鋼根數(shù)為（取滿足條件的最大根數(shù)）：

n max （n1，n2）=（21，35） 35根，則一側(cè)不少于35根。

精軋螺紋鋼每個臨時支座擬布置3排，每排布置9根，這樣單側(cè)兩個臨時支座N=9×3×2=54根

單個橋墩共計n 254108根：

抗傾覆安全系數(shù)：k =54/35=1.54

（3）墩身精軋螺紋鋼錨固長度：

lab=a×fpy÷ft×d=0.14×735÷23.4×25=109.9cm

la=ξalab=1.1*109.9=120.9cm =121cm。

a：錨固鋼筋的外形系數(shù) 取0.14

fpy：預應力筋的抗拉強度設計值

ft：墩身C35混凝土的軸心抗壓強度

d：錨固鋼筋的直徑

la：受拉鋼筋的錨固長度

ξa：錨固長度修正系數(shù) 取1.1

（4）梁體精軋螺紋鋼錨固長度：lab=a×fpy÷ft×d=0.14×735÷35.5×25=72.46cm

la=ξalab=1.1*72.46=80cm

a：錨固鋼筋的外形系數(shù) 取0.14

fpy：預應力筋的抗拉強度設計值

ft：梁體C55混凝土的軸心抗壓強度

d：錨固鋼筋的直徑

la：受拉鋼筋的錨固長度

ξa：錨固長度修正系數(shù) 取1.1

支承墊石與支座高60cm，則臨時錨固精軋螺紋鋼筋長度為：121+80+60=261cm，墩身預埋長度為121cm，梁體錨固80cm；預埋精軋布置形式為每個支座單側(cè)設3排，每排9根，共27根，單墩共108根；

（5）臨時錨固承壓計算

臨時錨固混凝土強度擬采用C45混凝土，C45混凝土的容許壓應力[]=21.1MPa。

根據(jù)設計支承墊石與主墩墩帽的結(jié)構(gòu)尺寸關(guān)系，臨時錨固的橫截面尺寸擬為0.27×1.6m，最大豎向力為1794.27t，則臨時錨固混凝土壓應力為： 1794.27t/（0.27*1.6*2）= 20.76MPa≤[]滿足要求。

4、結(jié)語

通過理論設計與計算，連續(xù)梁臨時固結(jié)采用精軋螺紋鋼作為拉桿，臨時混凝土支墩作為承壓構(gòu)件，很好解決了連續(xù)梁由于條件限制鋼管臨時支墩難以實施的難題，并且施工中操作簡便靈活。相比鋼管支墩臨時固結(jié)大大節(jié)約了施工成本，該方法在大跨度懸澆梁中也可以應用，為以后的同類型橋梁建設積累了成熟的技術(shù)和豐富的經(jīng)驗。

參考文獻

[1]TZ 213-2005 客運專線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南

[2]《混凝土結(jié)構(gòu)設計基本原理》，科學出版社，何淅淅主編2005.8

[3]《簡明施工計算手冊》 中國建筑工業(yè)出版社 江正榮，朱國梁 編著 /2005-07-01）