李連生
(陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 陜西 渭南 714000)
信江特大橋連續(xù)梁臨時(shí)固結(jié)方案設(shè)計(jì)
李連生
(陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 陜西 渭南 714000)
介紹了信江特大橋(72+3×116+76)m聯(lián)的墩梁固結(jié)方案設(shè)計(jì)。連續(xù)梁左、右兩側(cè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段數(shù)不對稱造成在懸灌施工過程中的不平衡力矩。對固結(jié)進(jìn)行了力學(xué)分析與計(jì)算,為今后類似的施工臨時(shí)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)提供參考。
固結(jié)方案; 臨時(shí)固結(jié);不平衡力矩; 方案設(shè)計(jì)
信江特大橋在DK446+450.490處采用1聯(lián)(72+3×116+76)m連續(xù)梁跨越信江。連續(xù)梁梁體為單箱單室變高度變截面結(jié)構(gòu),箱梁頂寬12m,箱梁底寬6.7m。頂板厚度0.45m;腹板厚分別為0.5m,0.6m、0.8m、1.05m,按折線變化局部加厚到1.4m;底板厚0.5-0.998m,按曲線變化,局部加厚到1.5m。底板設(shè)30cm×60cm梗肋,頂板設(shè)40cm×120cm梗肋。全聯(lián)在端支點(diǎn)、中支點(diǎn)及中跨跨中處設(shè)橫隔板,橫隔板設(shè)有檢查孔。中支點(diǎn)橫隔板厚 3.0m,端支點(diǎn)橫隔板厚 1.05m,中跨跨中橫隔板厚0.60m。中支點(diǎn)截面中心梁高8.9m,跨中2.00m直線段及邊跨15.75m直線段截面中心梁高為 5.2m,梁底按圓曲線變化,邊支座中心線至梁端為 0.75m,邊支座橫橋向中心距6.1m,中支座橫橋向中心距5.85m。
橋面防護(hù)墻內(nèi)側(cè)凈寬 8.8m,橋上人行道鋼欄桿內(nèi)側(cè)凈寬 11.9m,梁頂面寬12.0m,橋梁建筑總寬 12.2m。主跨連續(xù)梁采用掛籃法懸臂灌筑施工、邊跨現(xiàn)澆段采用支架法現(xiàn)澆。
本橋墩梁鉸接,為避免懸灌梁施工時(shí)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(yīng)設(shè)置臨時(shí)支座,并臨時(shí)將橋墩與梁體固結(jié)。臨時(shí)支座設(shè)于墩頂,承受中支點(diǎn)處最大不平衡力矩及相應(yīng)豎向支反力。臨時(shí)支座設(shè)置在橋墩上(如圖1所示),每個(gè)主墩設(shè)置4個(gè),寬0.8m,長2.5m,厚度為梁體底到墩帽頂距離。每個(gè)臨時(shí)支座在墩頂與箱梁內(nèi)埋入32精軋螺紋鋼,臨時(shí)支座料采用C50混凝土。
連續(xù)梁在懸灌施工過程中由于連續(xù)梁左、右兩側(cè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段數(shù)不對稱、施工管理及控制差異等因素會產(chǎn)生不平衡力矩:左側(cè)砼及掛籃自重產(chǎn)生傾覆彎矩M傾覆= 689879kN·m , 右 側(cè) 砼 及 掛 籃 自 重 產(chǎn) 生 彎 矩M抗傾覆= 800252kN·m,安全系數(shù) 1.3,故本段(72+3×116+76)m懸灌連續(xù)梁圖紙中給定最大不平衡力矩為1.3 M傾覆- M抗傾覆= 96591kN·m,即抗傾覆彎矩需要增加96591kN·m,抗傾覆彎矩通過臨時(shí)錨固來實(shí)現(xiàn)。
Ф32精軋螺紋鋼屬性:外形系數(shù)α = 0.14,截面面積 A=804.2mm2,鋼筋設(shè)計(jì)抗拉強(qiáng)度[]=340 MPa。C40砼軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值1.65MPa,C50砼軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值23.1MPa。
4個(gè)臨時(shí)支座分別布于墊石兩側(cè),結(jié)構(gòu)尺寸為0.8×2.5×0.65m,見圖1所示。采用C50混凝土澆筑而成,面層為5cm厚硫磺砂漿。能承受支撐力為0.8×(4×2.5)×106×23.1=184800kN>70932kN(豎向反力),滿足要求。
得 n= 50.488(根),現(xiàn)場預(yù)埋58根。
鋼筋間距L= (2.40+0.7)×2÷58≈11cm
為防止錨固精軋螺紋鋼與0#塊頂板、底板、腹板內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋干擾,結(jié)合通橋圖中預(yù)應(yīng)力筋布置圖,合理布置配32精軋螺紋鋼。預(yù)埋螺紋鋼平面位置如圖1所示。
圖1 臨時(shí)錨固布置
預(yù)埋鋼筋上下均設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)彎鉤,并設(shè)置箍筋(φ10),間距 20cm,在墩頂、腹板底均設(shè)置3層加強(qiáng)鋼筋網(wǎng)片,鋼筋間距10cm,網(wǎng)片尺寸比臨時(shí)支座沒邊尺寸大20cm。為了增大保險(xiǎn)系數(shù),在埋入墩身內(nèi)的32精軋螺紋鋼下端安裝配套的JLM-32錨具和墊片。
(72+3×116+76)m連續(xù)梁左、右兩側(cè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段數(shù)不相等造成在懸灌施工過程中的不平衡力矩??箖A覆彎矩96591kNm·通過臨時(shí)錨固來實(shí)現(xiàn),對固結(jié)進(jìn)行了力學(xué)分析與計(jì)算,為今后類似的施工臨時(shí)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)提供參考。
[1]周水興,何兆益,鄒毅松等.路橋施工計(jì)算手冊[M].北京:人民交通出版社,2001.
[2]鐵道部經(jīng)濟(jì)規(guī)劃研究院. 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[S] .北京:中國鐵道出版社2010.
[3]中華人民共和國鐵道部.TB 10110-2011 J1325-2011 鐵路混凝土梁支架法現(xiàn)澆施工技術(shù)規(guī)程[S] .北京: 中國鐵道出版社2011.
U24
A
1007-6344(2017)10-0109-01
李連生(1969-),男,河南鞏縣人,副教授,橋梁與隧道工程方向。