白水特大桥连续梁临时支墩计算书

跨曲胜高速公路白水特大桥(72＋128＋72)m连续梁

临时支墩计算书

一、计算依据

1. 时速350公里客运专线铁路无砟轨道预应力混凝土连续梁（双线）（72+128+72）m（悬灌）设计图纸（二设桥参（土一）（2010）-42-L128W-1）；

2. 新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段施工图-D1K1021+214白水双线特大桥4#-7#墩（72+128+72）m连续梁施工图第二册（第一分册）；

3.《混凝土结构设计规范》（GB50010-2011）；

4.《路桥施工计算手册》

二、临时固结概述

悬臂法施工时，主墩临时固结是上部结构施工安全和保证质量的关键工序。连续梁在采用分段悬臂浇筑过程中，永久支座不能承受施工中产生的不平衡力矩，施工中需采取临时锚固措施，以提供竖向支撑、抵抗施工中产生的各种不平衡力矩，保证“T”构平衡。

跨曲胜高速公路白水特大桥128m连续梁临时支墩采用C50钢管混凝土，钢管直径1m，厚度2cm；钢管下端锚固在承台上，上端锚固于梁体底板内，每侧设置4根。每根钢管内沿周长等距布置29根直径25mm螺纹钢（HRB335）。

图1 临时支墩布置图

三、临时支墩抗倾覆计算

（一）、工况分析

不考虑一侧挂篮突然坠落的情况（施工时应加强挂篮锚固，杜绝该类事故发生），只考虑正常施工的情况，即以下两种工况：

工况1：悬浇节段工况，即在浇筑混凝土时，考虑施工机具荷载和风荷载的不对称作用，不同步浇筑节段混凝土的重量差为20t（约8m3）。

工况2：挂篮行走工况，即在挂篮行走时，考虑施工机具荷载和风荷载的不对称作用的同时，不同步移动挂篮。

两种工况的荷载分别计算，不会同时产生。

（二）、荷载计算

荷载为竖向荷载和不平衡力矩。

1. 竖向荷载计算

临时支墩所承受的竖向力为混凝土自重，考虑人群、机械及冲击荷载，

并取恒载分项系数为1.2，活载分项系数为1.4，则：

混凝土重量为：6799.9t（0号块和2倍的1至16号块重量）

机械：2.5×1.2×4×12=144 kN

人群：2.5×1.4×4×12=168 kN

冲击荷载：2×1.4×4×12=134.4 kN

三角挂篮及模板重量为70t

则竖向荷载为:

(700+67999)×1.2+144+168+134.4=82885.2 kN

2. 最大不平衡力矩计算

（1）一侧混凝土自重超重5%；

（2）一侧施工线荷载为0.48kN/m2，另一侧为0.24kN/m2（即考虑机具、人群荷载）；

（3）施工挂篮的动力系数，一侧采用1.2，另一侧采用0.8；

（4）另一侧风向上吹，按风压强度W=800Pa；

（5）节段浇筑不同步引起的偏差，按设计文件要求控制在20t以下；

（6）挂篮行走不同步，挂篮自重70t。

根据工况分析及规范要求，可得荷载组合：

组合一：(1)+ (2) + (3) + (4)

组合二：(1)+ (2) + (3) + (5)

组合三：(1)+ (2) + (4) + (6)

以最远端的16号块为计算节段，其长度为4m，自重为135.9t，端部距离墩中心为63m，则：

(1) 67999×0.5×5% = 1700 kN

(2) (0.48-0.24) = 0.24 kN/m2

(3) 70×10×(1.2-0.8) = 280 kN

(4) 0.8 kN/m2

(5) 20×10 = 200 kN

(6) 70×10 = 700 kN

组合一：

M1=1700×31.5+0.24×4×12×31.5+280×63+0.8×12×63×31.5=90604 kN 组合二：

M2=1700×31.5+0.24×4×12×31.5+280×63+200×63=84153 kN

组合三：

M3=1700×31.5+0.24×4×12×31.5+0.8×12×63×31.5+700×4=75764 kN 抗倾覆能力检算时取最大值，即最大支承力为82885.2 kN，最大不平衡力矩为90604 kN·m。

（三）、受力计算

临时支墩的受力计算简图如图2所示：

图2 临时支墩受力计算简图

根据平衡条件可得：⎩⎨⎧+==+A LR M LR N R R B

B A 倾 ① 由公式①可求得：⎪⎪⎩

⎪⎪⎨⎧=-=2L M NL 2L 倾

倾＋B A R M NL R ②

由公式②计算出A 、B 两临时支座处的反力，即混凝土的最大压应力。 本计算中L=4.6m ，N=82885.2 kN ，M=90604 kN ·m ，可求得：

R A =51291 kN

R B =31594 kN （均为压力）

取两者中较大值，则每根临时支墩承受的压力为：12823 kN ，临时支墩的截面积为0.79m 2，混凝土强度等级为C50，不考虑钢管承压能力及钢管套箍作用对混凝土强度的增大效应，则混凝土压应力为：

MPa 2.1679.0/12823==σ < 23.1 MPa ，满足要求。

四、考虑施工中特殊荷载

（一）、工况分析

在施工中，悬臂浇筑到最后节段（16节段），如果没有做好挂篮锚固，会发生挂篮连带混凝土坠落事故，这是施工单位最担心的特殊事件。此时也不希望引发T 构倒塌，避免带来更大的损失。在这种工况下，最不利的倾覆弯矩会产生拉应力。对应这种拉应力，临时支墩设置抗拉锚固钢筋。

（二）、荷载计算

此种工况下，荷载主要有竖向荷载和不平衡力矩。

竖向荷载计算为：82885.2-(135.9+70)×10=80826 kN

不平衡弯矩计算时应考虑挂篮坠落的最大荷载，此时其它荷载均应免