陳 偉

中鐵十一局集團(tuán)第五工程有限公司

1 工程概況

某橋?yàn)?7+48+27m預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋，箱梁為單箱單室、變高度、變截面箱梁，底板、腹板、頂板局部向內(nèi)側(cè)加厚，均按直線(xiàn)線(xiàn)性變化，計(jì)算跨度27+48+27m，中支點(diǎn)截面中心線(xiàn)處梁高4m，跨中直線(xiàn)段及邊跨直線(xiàn)段截面中心線(xiàn)處梁高2m，梁底下緣二次拋物線(xiàn)變化，由于邊跨墩柱高度較高，沒(méi)有條件設(shè)置邊跨現(xiàn)澆段的支撐體系，施工時(shí)采用掛籃現(xiàn)澆邊跨現(xiàn)澆段的施工方案。連續(xù)梁墩頂臨時(shí)固結(jié)支座對(duì)稱(chēng)設(shè)置在永久支座兩側(cè)的箱梁腹板處，根據(jù)設(shè)計(jì)要求在墩頂設(shè)四個(gè)臨時(shí)固結(jié)支座，每個(gè)臨時(shí)固結(jié)支座內(nèi)布置40 根Φ32 螺紋鋼筋束，間距100mm，埋入墩內(nèi)100cm，埋入梁體100cm。并設(shè)置12 的箍筋以及水平鉤筋，臨時(shí)固結(jié)支座尺寸為90cm×90cm，澆筑C50混凝土作為臨時(shí)固結(jié)支座，當(dāng)主筋與墩帽、梁體底板鋼筋以及預(yù)應(yīng)力筋沖突時(shí)應(yīng)調(diào)整臨時(shí)固結(jié)鋼筋。臨時(shí)固結(jié)支座頂?shù)酌娓髟O(shè)一薄層隔離層，隔離層用兩層油氈制作，以便在合龍后拆除臨時(shí)支座時(shí)碰傷墩頂及梁底混凝土。

圖1 臨時(shí)固結(jié)支座大樣圖

2 不平衡彎矩計(jì)算

采用掛籃進(jìn)行現(xiàn)澆段施工時(shí)，所產(chǎn)生的不平衡彎矩主要為一側(cè)混凝土及施工荷載。

單側(cè)采用掛籃現(xiàn)澆混凝土?xí)r，邊跨現(xiàn)澆段1段，邊跨現(xiàn)澆段長(zhǎng)4.6m，總重152.51t（57.551m3），按最不利受力情況考慮，掛籃承擔(dān)部分長(zhǎng)度3.14m，重87.453t（33.001m3），掛籃重50.3t。

偏心力距取最大值，即L=16.6m（下同）

施工荷載產(chǎn)生偏心彎矩：

施工荷載：

振搗荷載產(chǎn)生偏心彎矩：

振搗混凝土產(chǎn)生的荷載：

產(chǎn)生的傾覆彎矩為：

因此不平衡荷載對(duì)靠近偏載一側(cè)臨時(shí)支座產(chǎn)生的偏心彎距為：

3 橋墩及臨時(shí)支座計(jì)算

3.1 臨時(shí)支座強(qiáng)度驗(yàn)算

連續(xù)梁合龍前，發(fā)生偏載時(shí)，臨時(shí)支座所受豎向荷載為：箱梁自重、掛籃重量及偏心彎矩產(chǎn)生的荷載，按線(xiàn)荷載考慮為99.8kN/m、掛籃每側(cè)重量503kN，掛籃承擔(dān)部分長(zhǎng)度3.14m，重87.453t（33.001m3），施工荷載如上所述：

解得支座反力為：

臨時(shí)支座設(shè)計(jì)為C50，截面A＝900×900＝810000mm2

C50混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為：

其承載力為：

臨時(shí)支座受力滿(mǎn)足要求。

3.2 梁體臨時(shí)支座處驗(yàn)算

由構(gòu)件自重g1產(chǎn)生的混凝土截面正應(yīng)力：

滿(mǎn)足要求。

3.3 橋墩結(jié)構(gòu)計(jì)算

為了安全起見(jiàn)，取臨時(shí)支座一下混凝土計(jì)算面積為凈面積。根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理得：

原承載能力：

得：Nu= 43675.6kN

（1）橋墩承載能力驗(yàn)算：

C35 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值9.6MPa，則混凝土局部受壓滿(mǎn)足受力要求。經(jīng)驗(yàn)算，橋墩承載能力及局部混凝土抗壓能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

4 掛籃結(jié)構(gòu)抗傾覆驗(yàn)算

在澆筑混凝土?xí)r，掛籃主構(gòu)架后端通過(guò)精軋螺紋鋼錨固于已經(jīng)澆筑好的混凝土梁體上，為保證施工安全，驗(yàn)算此種荷載組合下的掛籃后錨點(diǎn)的安全性。

圖3 掛籃主桁架反力

由圖可知，現(xiàn)澆段混凝土作用下吊桿及后錨點(diǎn)的最大軸力為785.34kN。主桁架的后錨筋采用PSB830Φ32精軋螺紋鋼筋。

單側(cè)后錨點(diǎn)澆筑現(xiàn)澆段時(shí)，采用Φ32精軋螺紋鋼筋6根，則可提供錨固力為：

N提供=6A[σ螺紋鋼]=6×3.14×322/4×830×10-3=3335.9kN

其安全儲(chǔ)備為：

故：滿(mǎn)足安全要求。

5 配重

為消除不平衡彎矩，需配重，掛籃主要受力都有后錨進(jìn)行，距離墩中心16.6m，位于4號(hào)塊上，根據(jù)力矩分配的方式進(jìn)行，需配重在對(duì)應(yīng)4和5號(hào)塊上，平均距離墩中心19m，具體配重：

根據(jù)M中=M邊原則：

6 結(jié)論

根據(jù)上述計(jì)算可知，采用掛籃體系作為現(xiàn)澆段混凝土澆筑施工時(shí)，橋墩承載力、橋墩與臨時(shí)支座連接處混凝土局部抗壓、臨時(shí)支座結(jié)構(gòu)、掛籃體系結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性均能滿(mǎn)足要求。鑒于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，采用掛籃施工時(shí)，為了橋梁結(jié)構(gòu)的安全性，采用配重的方式進(jìn)行。