連續(xù)箱梁懸臂現(xiàn)澆施工臨時固結設計計算

1、科學之友2012年04月Frie nd of S cie nce Ama te urs連續(xù)箱梁懸臂現(xiàn)澆施工臨時固結設計計算趙有澤（山西省交通建設工程監(jiān)理總公司，山西 太原 030012）摘 要： 在目前鐵路及公路橋梁設計中，大跨連續(xù)梁已被廣泛應用，懸臂澆筑施工工藝也已日趨成熟。由于連續(xù)梁與橋墩之間采用支座支撐，為了承受 T 構懸臂施工中產生的不 平衡彎矩，需在墩頂設置臨時固結措施。文章結合工程實際，介紹了某大橋連續(xù)箱梁懸臂 現(xiàn)澆過程中，墩頂臨時固結構造的設計做法，并對其進行了安全驗算。關鍵詞： 連續(xù)箱梁；懸臂現(xiàn)澆；臨時固結；設計；驗算中圖分類號：U448.21+3文獻標識碼：A文章編號：100

2、0- 8136（2012）12- 0075- 03（1）鐵路橋涵設計基本規(guī)范（TB10002.12005）。（2）鐵路橋梁鋼結構設計規(guī)范（TB10002.22005）。（3）現(xiàn)澆連續(xù)梁設計圖紙。4臨時固結設計計算臨時支座在施工主墩墩身上部時，需埋設錨固用精軋螺紋 鋼，在墩頂澆筑臨時支座。臨時支座由 3 層組成，即 C55 聚丙烯纖 維混凝土（厚 27.5 cm）+C55 硫磺砂漿（厚 20 cm）+C55 聚丙烯纖 維混凝土（厚 27.5 cm），在硫磺砂漿層內埋設電阻絲，拆除時，通 電預熱然后鑿除。臨時支座上下與墩身及梁體接觸處鋪設油毛 氈，以方便拆除。精軋螺紋鋼錨固于 0 號段箱梁底板與隔

3、墻交接 處，錨下砼與梁體一起澆筑。0 號段箱梁澆筑完畢達到強度后，張 拉精軋螺紋鋼至設計噸位。0 號段托架在以下計算中不考慮參與 受力。為了施工安全，按照以往的施工經(jīng)驗，最不利不平衡荷載出 現(xiàn)在懸臂灌注施工至 10 號梁段時的最大懸臂工況，需考慮施工 風荷載、兩側梁體結構不均勻性的重量偏差、左右 10 號梁段的不 同步施工、掛籃墜落，所取參數(shù)為最不利工況。在實際施工時應嚴 格控制兩側的重量偏差，不同步施工荷載不得大于 20 t。1工程簡介208 國道特大橋位于太原市小店區(qū)，25#28# 墩上跨 208 國 道，上部結構為 48.75 m+80 m+48.75 m 連續(xù)箱梁，設計采用掛籃 懸澆施

4、工。0# 塊和 1# 塊采用托架現(xiàn)澆，其余梁段均采用掛籃懸 澆施工，見表 1。2設計要求（1）懸臂施工時，要求對稱澆筑，如難以實現(xiàn)，應控制兩側混 凝土澆筑進度差不大于 2 m3，且兩側施工不平衡荷載不超過 20 t。（2）墩梁臨時固結措施：各中墩臨時固結措施，應能承受中支點處最大不平衡彎矩 39 082 kN·m 和相應豎向反力 32 159 kN， 墩梁固結臨時墩在橫橋向必須支承在箱梁腹板范圍內，其材料 及構造由施工單位自行設計確定。此不平衡荷載考慮了：中墩 兩側梁體結構的不均勻性；施工不平衡荷載；風荷載；未 考慮安全系數(shù)及一側掛籃墜落的情況，設計臨時固結構造時，應 酌留富裕量，并

5、應在施工時加強掛籃錨固。3設計依據(jù)表 1 節(jié)段主要參數(shù)表- 75 -節(jié)段名稱012345678910節(jié)段長度/cm1 200250250250300350350350400400400節(jié)段體積/m3312.6248.5746.0343.7247.7047.7045.2842.744.7542.0341.80節(jié)段量/t812.80126.27119.67113.66124.03124.03117.74111.03116.36109.28108.69截面編號123456789101112頂板厚度/cm353535353535353535353535腹板厚度/cm100100100100100707

6、07060484848底板厚度 /cm10086.378.771.765.558.952.447.343.540.94040截面梁高 /cm640576.2540.6508.1478.9448.0417.9394.0376.5364.1360360趙有澤：連續(xù)箱梁懸臂現(xiàn)澆施工臨時固結設計計算束，則受拉及受壓鋼筋根數(shù)為 600×2/15=67 根，采用橋梁博士V3.0 軟件進行強度及裂縫驗算，按中交 04 規(guī)范計算，結果見表 2。表 2 計算結果4.1 風荷載計算根據(jù)鐵路橋涵設計基本規(guī)范（TB10002.12005），查得太 原地區(qū)百年一遇的風速 V=28.2 m/s，風壓力計算公式為

7、：W=K1×K2×K3×W0=1.3×1.0×1.0×497=646 Pa式中：W：風荷載強度 Pa；W0：基本風壓值 Pa，W0=V /1.6；2K1：風荷載體形系數(shù)，取 1.3；K2：風壓高度變化系數(shù)，取 1.0；K3：地形、地理條件系數(shù)，取 1.0。風荷載最不利情況為沿懸澆墩軸線一端全部為從橋面往下的風壓力，另一端全部為沿橋底往上的風壓力，風荷載為：646 Pa×11.99=7.75 kN/m（梁頂面寬度為 11.99 m）4.2 其他不平衡荷載考慮以下因素（1）兩側梁體結構不均勻性的重量偏差為 3%。（2）一側掛籃墜

8、落情況下的最不利工況，掛籃、模板、施工荷 載合計 650 kN。（3）施工不同步產生的不平衡荷載按 10# 梁段重量的 25%考 慮，即 271.7 kN。4.3 計算不平衡彎矩M 左 =1 086.9×0.75×37+1 092.8×33+1 163.6×29+1 110.3×25.25+1 177.4×21.75+1 240.3×18.25+1 240.3×15+1 136.6×12.25+1196.7×9.75+1 262.7×7.250.5×7.75×39&

9、#215;39=223 704 kN·mM 右 =1 086.9×1.03×37+1 092.8×1.03 ×33+1 163.6 ×1.03×29+1 110.3 ×1.03 ×25.25+1 177.4 ×1.03 ×21.75+1 240.3 ×1.03×1 8.25+1 240.3×1.03×15+1 136.6×1.03×12.25+1 196.7×1.03 ×9.75+1 262.7 ×

10、;1.03 ×7.25+650 ×39+0.5 ×7.75 ×39 ×39=278 085 kN·m不平衡彎矩 M=M 右M 左 =54 381 kN·m（不平衡彎矩大于設計要求 39 082 kN·m）4.4 計算臨時支座反力 假設左右臨時支座反力方向均為向上，取力的平衡：R 左 +R 右 =32 272 kN（豎向反力大于設計要求 32 159 kN） 以箱梁中心取力矩平衡：R 右×1.625- R 左×1.625=54 381 kN·m得：R 左 =- 596 kNR 右 =32

11、 868 kN4.5 抗傾覆力矩 連續(xù)梁自重抗傾覆力矩：M1=N 總×1.625=32 272×1.625=52 442 kN·m精軋螺紋鋼筋抗傾覆力矩：M2=400×20×3.25=26 000 kN·m合計抗傾覆力矩：M=78 442 kN·m4.6 抗傾覆安全系數(shù)K=M/M=78 442/54 381=1.4424.7 臨時支座受力驗算 左側臨時支座反力為：400×20- 596=7 404 kN 右側臨時支座反力為：400×20+32 868=40 868 kN 臨時支座面積為 0.75×

12、;5.6=4.2 m2支座所受最大壓應力為 40 868/4.2=9.73 MPaC50，混凝土 強度設計值 13.4 MPa。滿足4.8 墩身驗算作用于墩頂?shù)呢Q向力為 32 272 kN，彎距為 54 381 kN·m，墩 身截面換算為矩形 b×h=5 m×4 m，鋼筋間距為 15 cm，兩根一（1）承載能力極限狀態(tài)荷載組合 I 強度驗算結果:最大軸力強度驗算:截面受力性質:下拉偏壓內力描述:Nj=3.87e+04 kN,Qj=0.0 kN,Mj=6.53e+04 kN/m截面抗力:NR=1.23e+05 kN>=Nj=3.87e+04 kN（滿足）最小配

13、筋面積 Agmin=4.8e- 02 m*2< 實際配筋面積 Ag=4.93e- 02 m*2（滿足） 最小軸力強度驗算： 截面受力性質:下拉偏壓；內力描述:Nj=3.23e+04 kN,Qj=0.0 kN,Mj=5.44e+04 kN/m截面抗力:NR=1.23e+05 kN>=Nj=3.23e+04 kN（滿足）最小配筋面積 Agmin=4.8e- 02 m*2< 實際配筋面積 Ag=4.93e- 02 m*2（滿足） 最大彎矩強度驗算： 截面受力性質:下拉偏壓內力描述:Nj=3.87e+04 kN,Qj=0.0 kN,Mj=6.53e+04 kN/m截面抗力:NR=1.

14、23e+05 kN>=Nj=3.87e+04 kN（滿足）最小配筋面積 Agmin=4.8e- 02 m*2< 實際配筋面積 Ag=4.93e- 02 m*2(滿足) 最小彎矩強度驗算： 截面受力性質:下拉偏壓內力描述:Nj=3.23e+04 kN,Qj=0.0 kN,Mj=5.44e+04 kN/m截面抗力:NR=1.23e+05 kN>=Nj=3.23e+04 kN（滿足）最小配筋面積 Agmin=4.8e- 02 m*2< 實際配筋面積 Ag=（滿足）4.93e- 02 m*2計算成功完成。（2）正常使用極限狀態(tài)荷載組合 I 抗裂性驗算:上緣:長期荷載彎矩:M=5

15、.44e+04 kN/m 全部使用荷載彎矩:Mo=5.44e+04 kN/m 長期荷載裂縫寬度:d_f=0.0 mm 容許裂縫寬度:d_fo=0.2 mm 上緣抗裂性驗算滿足。下緣:長期荷載彎矩:M=5.44e+04 kN/m 全部使用荷載彎矩:Mo=5.44e+04 kN/m 長期荷載裂縫寬度:d_f=0.198 mm 容許裂縫寬度:d_fo=0.2 mm 下緣抗裂性驗算滿足。 計算成功完成。墩身受力驗算均滿足要求。5結束語（下轉第 78 頁）- 76 -內力最大軸力最小軸力最大剪力最小剪力最大彎矩最小彎矩軸力3.87e+043.23e+043.23e+043.23e+043.87e+043

16、.23e+04剪力0.00.00.00.00.00.0彎矩6.53e+045.44e+045.44e+045.44e+046.53e+045.44e+04道路與交通宋世闖，章福亮：公路應急救援能力評價體系建立（1）判斷矩陣。向一定數(shù)量的專家組開展調查，由專家打分后回收，根據(jù)打分表，構造判斷矩陣，結果見表 1。表 1 判斷矩陣表 3 權重表（2）計算判斷矩陣每一行元素的乘積 Pi、Pi 的 4 次方根、特征向量、最大特征根。表 2 矩陣計算姨從應急監(jiān)測能力、應急響應能力、應急決策與救援能力、日常管理等 4 大方面，12 個細節(jié)構建了高速公路應急救援能力評 價體系；并運用層次分析法（AHP）合理地

17、確定了各個評價指標的 權重。 作者簡介：宋世闖，男，1985 年出生，湖北隨縣人，研究方向：工程管理，工程師。參考文獻：1郝琪，賈元華.公路應急能力評價指標體系研究J.交通標 準化，010，220（9）：189- 193.2林佳武，趙新.交通應急能力評價指標體系研究J.科技創(chuàng) 新導報，2010，27：9- 10.3唐正鋒.高速公路緊急救援系統(tǒng)研究D（ 碩士論文），西 安：長安大學，2007.（編輯：賈芳）41（UA）UA=u.a,max = 4 =4.010 4ai = 1i（3）一致性和隨機性檢驗。1CI=（ - m），CR=CI/CR=0.0110.1m- 1max因此，準則層各個指標的權

18、重向量為 A=（0.141，0.263，0.455，0.141)T。采用同樣的方法可得指標層的權重。見表 3。4結束語Highway Emer gency Rescue Capabilities Evaluation SystemS ong S hichua ng，Zha ng Fulia ngAbstr act: The establishment of Highway emergency rescue capabilities from the Equipment, emergency response, decision- making and emergen- cy rescue, a

19、nd the daily management, and use the AHP to determine the weight of each evaluation.Key wor ds: traffic engineering; evaluation; index; emergency rescue capabilities;（上接第 76 頁）結合工程實例，從結構安全及施工方便兩方面綜合考慮，較 為詳細地介紹了現(xiàn)澆連續(xù)箱梁臨時固結設計與計算過程，可為同類工程施工提供參考，具有較強的實用價值。（編輯：何曉轉）Continuous box gir der cantilevercast- in

20、- place constr uction of thetempor ar y consolidation of design calculationsZha o YouzeAbstr act: The design of the rail and road bridges span continuous beam has been widely used, cantilever placement and construction process has become increasingly mature. Continuous bearing support between the beams and piers, in order to withstand the imbalance in the T- Frame Can- tilever Beam moment, need to set a temporary consoli