苑玉龍 YUAN Yu-long
(中鐵十四局第三工程有限公司,兗州 272100)
(China Railway 14th Bureau Group No.3 Engineering Co.,Ltd.,Yanzhou 272100,China)
津保鐵路永定新河特大橋跨津薊高速公路連續(xù)梁跨度為(60+100+60)m,采用單箱單室直腹板結構,頂板厚度為40-50cm,底板厚度為40-100cm,腹板厚度為60-80-100cm,頂板寬度11.4m,底板寬度6.8m,箱梁兩側腹板與頂?shù)装褰唤缣幘捎脠A弧倒角過度,支座處與中跨跨中共設置5道橫隔板,全橋懸臂施工1-12塊,擬采用三角形掛籃施工。
①在橋墩外側設置臨時支墩,一般采用鋼管混凝土的形式,鋼管兩端使用粗鋼筋與梁體和承臺連接,形成固結結構。
②在橋墩頂部,永久支座外側設置臨時支座,內埋粗鋼筋,將梁體和墩身固接。臨時支座內布置硫磺砂漿隔離層,便于臨時支座拆除。
考慮到節(jié)約成本的因素,臨時固結采用在墩頂設置臨時支座的方法。
根據(jù)圖紙要求,中墩臨時固結措施,應能承受中支點處最大不平衡彎矩75914kN·m和相應豎向反力55783kN,墩梁固結臨時墩在橫橋向必須支承在箱梁腹板范圍內,施工單位設計臨時固結時應酌留富余量。按照設計意圖,考慮施工中的極端不利工況,即懸臂澆筑到最后節(jié)段時,一側掛籃與混凝土脫落。此時產生的最大不平衡彎矩與豎向反力明顯大于設計值,趨于安全設計。
根據(jù)本橋圖紙,在墩頂設置4個0.7m(寬)×3.0m(長)×0.6m(高)的臨時支座(見圖1),臨時支座頂、底各設置0.1m厚的硫磺砂漿層,中間0.4m澆筑C45混凝土。在混凝土層內布置2層方格間距為15cm的φ12鋼筋網片。每個臨時支座內部埋設PSB830,直徑φ25精軋螺紋鋼筋15根。精軋螺紋鋼筋埋入橋墩120cm,埋入梁體120cm,兩端安裝墊板、螺栓,增大錨固力。臨時支座中心距離橋墩中心縱向距離1.6m。
圖1 臨時錨固設計圖
根據(jù)各個梁段重量,用軟件建立模型,模擬一側12#塊混凝土及掛籃脫落的工況,計算圖示及結果見圖2。
圖2
由計算可知,當處于最不利工況時,單側臨時支座承受最大壓力為52094.3kN,最大拉力為3976.7kN,明顯大于設計值。
混凝土的壓應力52094.3/4/1000=13.02MPa<21.1MPa精軋螺紋鋼筋拉應力3976.7/30/490*1000=270MPa<830MPa
通過計算可知,此臨時支座的設計滿足要求。
4.1 硫磺砂漿的配制 根據(jù)試驗室配比,硫磺砂漿的配合比為硫磺:水泥:砂:石蠟=1:0.5:1:0.03。材料選取:硫磺、P.O 42.5袋裝水泥、河砂。
硫磺砂漿的配置過程:先用水將砂洗凈,然后篩取,砂徑<2mm。將砂在鍋內炒干至120℃,加水泥炒到130℃,加硫磺及石蠟至160℃攪拌均勻,排出氣泡,待硫磺砂漿液體濃度均勻,顏色一致,泡沫消失時,即可澆筑使用。澆筑入模時,硫磺砂漿溫度應控制在140℃-150℃,注意防止不密實、分層及頂面凹陷現(xiàn)象。
4.2 干燒管的埋設 根據(jù)以往的施工經驗,硫磺砂漿內埋設電阻絲容易出現(xiàn)不通電的現(xiàn)象,使用效果很不理想。因此施工時在臨時支座內埋設特制的W形干燒管,功率3kW,每個臨時支座內布置7套,布置圖見圖3,使用前經過現(xiàn)場試驗,15min內硫磺砂漿已經融化,效果明顯。
4.3 臨時支座的拆除 先給干燒管通電,融化硫磺砂漿,人工將其清理干凈。然后割除豎向連接精軋螺紋鋼筋,最后人工配合吊車將混凝土塊清理。
圖3 干燒管埋設布置圖
①臨時錨固設計時既要考慮受壓,又要考慮受拉,條件允許盡量預留較大的設計余量。
②硫磺砂漿熬制時,應采取防護措施,如佩戴面具等,防止損害身體。
③硫磺砂漿應嚴格按照規(guī)程配制,否則容易出現(xiàn)氣泡、開裂、強度不足的情況。
[1]結構力學(第四版)[M].1994.
[2]鐵路預應力混凝土連續(xù)梁(剛構)懸臂澆筑施工技術指南TZ 324-2010[M].中國鐵道出版社,2010.
[3]朱斌,司愛國,張遠榮.蘇通大橋塔梁臨時錨固設計[J].公路,2009(07).