连续梁桥临时固结方案与施工要点

连续梁桥临时固结方案与施工要点

本文简要阐述了连续梁施工的临时锚固设计与计算。

标签：临时固结不平衡弯矩

本文以无砟轨道预应力混凝土60+100+60m连续梁桥为实例，简述临时固结方案的设计与计算。该桥计算跨度为60+100+60m，梁全长221.5m。中支点梁高7.85m，边支点梁高为4.85m，梁底下缘按二次抛物线变化。梁体为单箱单室、变高度、直腹板、变截面结构。

1梁体产生不平衡弯矩的因素分析

①箱梁浇注过程要求对称浇注，但施工过程中较难控制，产生混凝土自重不平衡弯矩。②中支点两侧的锚块重量不相同，而产生的纵向不平衡弯矩。③由于纵坡的影响，梁体自重产生的纵向不平衡弯矩。④由于两侧挂篮前移的不同步产生的不平衡弯矩，最不利情况为一侧挂篮前移一个节段，另一侧挂篮没有前移。

⑤竖向风荷载产生的纵向不平衡弯矩。悬臂状态的主梁在横桥向和竖桥向风力作用下将产生横向力和竖向力。⑥施工不平衡荷载产生的纵向不平衡弯矩。⑦一侧挂篮坠落情况。考虑最不利情况为T构最大悬臂时，挂篮走行过程中坠落，冲击系数2.0。⑧一侧挂篮及混凝土一同坠落的情况。浇筑完混凝土后一侧挂篮连同混凝土一同坠落，产生不平衡弯矩。最不利情况按最大悬臂处，一侧挂篮坠落，冲击系数按2.0计算，但是这种情况下，墩身的钢筋和混凝土应力将会超标，因此必须采取各种措施，防止这种情况发生。

2T构临时固结设计荷载

根据设计说明书“七章施工方法及注意事项、（八）款”中“墩梁临时固结措施：各中墩梁临时固结措施（或临时支墩），应能承受中支点处最大不平衡弯矩70941KN·m和相应竖向反力57301KN（本值为参考值，施工单位应结合具体荷载情况进行计算和检算），墩梁固结或临时支墩在横桥向必须对应箱梁腹板范围内，其材料及构造由施工单位确定。此不平衡荷载考虑了中墩两侧梁体结构的不均匀性，施工不平衡荷载和风荷载的影响，未考虑安全系数及一侧挂篮坠落的情况，设计临时固结构造时应酌留富裕量，并应在施工时加强挂篮锚固”。

按照设计意图，为确保施工安全，选取施工单位自身最不利因素工况计取倾覆荷载。施工单位的最不利工况为挂篮及最后节段坠落，所引起的最大不平衡弯矩M＝101400KN·m和相应竖向反力N=73370KN。此荷载大于设计最大不平衡弯矩和相应竖向反力，能够确保施工安全。

3墩梁临时固结结构

根据本桥墩的抗弯能力和几何尺寸特征，本桥T构临时固结方案采用体内

固结结构方案。

即在墩顶上设置墩梁临时支座和锚固螺栓。临时固结结构采用钢筋混凝土支座，加精轧螺纹锚栓。

3.1临时支座受力分析根据T构临时固结结构特性，对体内固结受力分析。M为最大倾覆弯矩，N为最大集中反力，RA和RB分别代表左右临时支座支撑力，L为临时支座与永久支座中心间距，临时支座间距为3.5m，L＝175cm。按照施工单位自身因素的最大倾覆荷载不平衡弯矩M＝101400KN·m和相应竖向反力N=73370KN。

3.2临时支座荷载计算公式根据T构临时固结结构受力分析，解析A、B 两点临时支座支撑力，RA和RB的计算公式为：RA=■RB=■，求得RA＝7714KN，RB＝65656KN。

RA、RB以向上方向为“＋”号，代表为受压状态。计算结果RA和RB均为“＋”号，代表着均为受压状态。

4临时固结强度检算

在最大倾覆弯矩状况下，两侧临时支座均为受压状态。故按最大压应力设计临时支座。临时固结结构抗倾覆安全系数K取1.3。

4.1临时支座临时支座布置在墩顶上，桥墩顺桥向前后方向设置两条（670cm长、50cm宽、墩梁间全支撑）的C40钢筋混凝土支座。临时支座内配置钢筋网片，钢筋网采用长φ8和短φ6直条筋，水平布置网间距15cm×15cm，竖向每层间距10cm，φ6钢筋设置标准回头勾。

C40混凝土轴心抗压强度标准值fck=26.8MPa。一侧临时支座受压面积A＝33500cm2。最大支撑荷载为RB＝65656KN。

临时支座为矮柱，按短柱承压形式计算。

其允许承压能力：[R]＝fckA＝89780KN，K＝[R]／RB＝1.37＞1.3，满足要求。

4.2临时锚固在最大倾覆弯矩工况下，两个临时支座均受压力，理论上不需要锚固。考虑T构的稳定性，增加一些风险锚固措施，将墩梁增设一些精轧螺纹锚栓。一侧抗倾覆精轧螺纹n=6根，每墩共计布置12根直径φ32mm、标准强度[σ]=830MPa（型号PSB830）精轧螺纹钢筋，按设计要求布置在对应箱梁腹板位置。

临时支座计算无倾覆力，精轧螺纹钢筋锚固能力不需要检算。

5施工中注意事项

①本T构固结设计方案视永久支座不受力；在实际中它不可能不受力，其受力有利于减轻临时支座压力。②本方案设计是按照极端不利工况设计计算的，能够满足单端不对称悬浇的最大节段倾覆荷载要求。为控制T构均匀沉降和墩身弯曲安全，以及满足施工组织需要，不平衡浇筑荷载不应超过一罐车混凝土重量。③永久支座在出厂时上下坐板间安装了临时连接拉板，在现场安装前必须保持完好。若发现损坏或者拆卸调整预偏量，应加固后再安装。④精轧螺纹钢筋锚栓，墩身内、梁内锚入长度不少于1.5m。