連續(xù)梁掛籃施工懸臂T構(gòu)固結(jié)設計方案

1、大連市甘南路立交橋及延伸工程跨越鐵路段（38606038）m鋼筋混凝土連續(xù)梁T構(gòu)抗傾覆墩梁臨時固結(jié)施工設計方案中鐵九局集團有限公司：劉東躍1、 工程概況甘南路立交橋及延伸工程，起點位于東聯(lián)路橋下華東路與甘南路交叉處，上跨華北路、哈大鐵路、哈大客運專線，經(jīng)南關(guān)嶺鎮(zhèn)上跨南關(guān)嶺轉(zhuǎn)盤，上跨規(guī)劃嶺西路后落地，在駱駝山進入隧道，在茶葉溝土羊高速北側(cè)出隧道，終點與土革路相交，通過兩條定向匝道與土羊高速拉樹房收費站相連接。其中跨越既有哈大鐵路及建設中的哈大客運專線為（38606038）196m四跨懸臂澆筑預應力鋼筋混凝土連續(xù)梁。本聯(lián)連續(xù)梁起點為主16號橋墩（里程樁號為K0555），終點為主20號橋墩（里程樁號

2、為K0751）。連續(xù)梁為雙向六車道加寬段，橋梁左右雙幅箱梁，橋面全寬37.686m。半幅橋?qū)?8.838m,懸澆施工寬度18.338m。箱梁截面采用單箱3室直腹形式，梁高變化按底部二次拋物線縮短，中支點梁高3.74m，跨中及邊支點處梁高1.8m，邊跨端部9m段為等量高?？缰懈拱搴穸?.6m，支點位置腹板厚度0.8m，腹板厚度按直線過渡。頂板厚度0.3m，底板厚度由0.80m0.30m按二次拋物線變化。主16#主19#墩采用三根柱蓋梁構(gòu)造。墩柱順橋向尺寸為3.5m，橫橋向尺寸為邊墩2.5m、中墩2m；蓋梁寬度3.7m、高度跨中附近2.9m、墩柱頂加高至3.3m。主20#處主線墩采用圓形截面墩身，

3、墩身直徑為2.0m，順橋向尺寸曲線加寬至3.0m形成墩帽?；A采用2.0m、2.5m鋼筋混凝土鉆孔灌注樁基礎。主16#主19#處橋墩為承臺接2.0m群樁，主20處墩為2.5m單樁。連續(xù)梁均采用GTPZ（NS）型耐寒性盆式橡膠支座。主17、18、19#墩為連續(xù)梁的懸臂澆筑主墩。墩頂O號塊梁段支架澆筑長度9.5m，其余懸臂澆筑，每個單臂懸澆7個節(jié)段箱梁。各懸臂澆筑梁段幾何物理指標如下表：箱梁節(jié)段幾何物理指標表梁段號012345678節(jié)段特性O塊懸澆段懸澆段懸澆段懸澆段懸澆段懸澆段懸澆段合攏段長度(m)9.53.253.53.53.53.53.53.52.0重量（t）1286 231 222 219

4、215206183187 102由于墩梁是鉸接支座，為抵抗懸臂澆筑施工中的不平衡傾覆彎矩，需要對懸澆箱梁進行臨時剛性固結(jié)。二、箱梁懸臂澆筑臨時固結(jié)荷載本橋箱梁最大懸臂長度29m。施工單位造成T構(gòu)傾覆的最不利因素是掛籃和最大懸臂節(jié)段墜落。T構(gòu)臨時固結(jié)按此最不利荷載設計。視永久支座不受力，按此最不利因素計算得出各中墩臨時固結(jié)應能承受中支點處最大不平衡彎矩M79200KNm和相應豎向反力N40680KN。其中掛籃自重參照公路工程施工技術(shù)規(guī)范“掛籃質(zhì)量與梁段混凝土的質(zhì)量比值宜控制在0.30.5之間”的規(guī)定，按最大節(jié)段50重計入傾覆彎矩。按此不平衡荷載設計T構(gòu)臨時固結(jié)，能夠滿足施工單位的最大風險因素，同

5、時也滿足施工中最大不平衡荷載20噸的要求。3、 懸臂T構(gòu)臨時固結(jié)結(jié)構(gòu)根據(jù)本工程墩梁設計結(jié)構(gòu)特點，主16主19墩采用三根柱蓋梁構(gòu)造，墩柱截面較小，墩身不具備完全承擔T構(gòu)傾覆抗彎能力。考慮墩身抗彎安全，綜合墩梁結(jié)構(gòu)特點，施工固結(jié)方案采用體內(nèi)與體外（相對墩身而言）相結(jié)合的臨時固結(jié)結(jié)構(gòu)形式。體內(nèi)固結(jié)結(jié)構(gòu)：在蓋梁上對應箱梁腹板位置設置Q235鋼管600、壁厚10mm的C40鋼管混凝土支撐墩。每個O塊合計布置8根支撐墩。體內(nèi)支撐墩布置位置如圖1所示。體外固結(jié)結(jié)構(gòu)采用鋼管支撐柱。根據(jù)墩梁結(jié)構(gòu)相對尺寸位置，支撐柱支撐柱下端置于承臺上，上端置于箱梁腹板處，每個O塊合計布置4根支撐柱。支撐柱布置結(jié)構(gòu)如圖2所示。體

6、外臨時固結(jié)支撐柱按支撐錨固能力設置，采用直徑500、壁厚10mm的Q235鋼管支撐柱。4、 懸臂T構(gòu)臨時固結(jié)結(jié)構(gòu)承載能力驗算1、支撐墩和支撐柱的最大傾覆荷載根據(jù)懸臂T構(gòu)體內(nèi)固結(jié)圖1和體外固結(jié)支撐布置圖圖2所示尺寸，繪制出體內(nèi)鋼管支撐墩和體外鋼管支撐柱結(jié)構(gòu)受力分析示意圖圖31和圖32。體內(nèi)支撐墩：8根Q235鋼管600、壁厚10mm的C40鋼管混凝土支撐墩，C40混凝土彈性模量E3.25104Mpa，橫截面積A2826cm2,含鋼截面積AS188cm2,管支撐高度h=76cm。鋼管混凝土墩含鋼率0.07。C40鋼管混凝土彈性模量Esh=3.82104Mpa。體外支撐柱：4根直徑500、壁厚10m

7、m的Q235鋼管支撐柱，橫截面積A155cm2，最大墩高H=2080cm，扣除防撞墩以外自由支撐長度h=2000cm。Q235鋼管彈性模量E2.1105Mpa。假設體外鋼管支撐力為RA和RB、體內(nèi)鋼管混凝土支撐墩支撐力為R1和R2，并以向上方向為受壓支撐力。根據(jù)體內(nèi)固結(jié)支撐墩和體外固結(jié)支撐柱結(jié)構(gòu)布置及受力簡圖圖31和圖32所示，解析體內(nèi)支撐墩和體外鋼管支撐力得到計算方程式為：可求得： 由結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)、并簡化后得到： 根據(jù)懸臂T構(gòu)最大傾覆荷載豎向反力N40680KN和最大傾覆彎矩M79200KNm，求解數(shù)學方程式得到：體內(nèi)鋼管混凝土支撐墩支撐力：；體外AB鋼管支撐柱支撐力：；上述計算結(jié)果說明：當

8、發(fā)生最大傾覆荷載工況時，支撐柱RB和支撐墩R2為受壓力，支撐柱RA和支撐墩R1為受拉力。其中最大承壓力為R244512KN，最大承拉力為R14978KN?？紤]墩身抗彎曲傾覆能力薄弱，R1和R2支墩只按承壓設計，體外鋼管支撐柱考慮傾覆錨固能力，上下設置高強精軋螺紋鋼錨固栓。2、 驗算支撐強度、體內(nèi)鋼管混凝土支墩8根Q235鋼管600、壁厚10mm的C40鋼管混凝土支撐墩，混凝土抗壓允許值fc=19.5MPa，每根橫截面積A2826cm2,鋼管橫截面積As188cm2，含鋼量0.07，支撐高度h=76cm。長細比5，折減系數(shù)1。提高系數(shù)K11.51。得12269KN，大于最大荷載R1411128K

9、N。體內(nèi)鋼管混凝土支撐墩滿足要求。最大承拉力R14978KN。不予考慮，在體外支撐柱上增加錨固力。、體外鋼管支撐柱體外臨時支撐柱，采用直徑500mm、壁厚10mmQ235鋼管支撐柱。鋼管橫截面積A157cm2，慣性矩I46220cm4，回轉(zhuǎn)半徑r=17.3cm，最大墩高H=2080cm，扣除防撞墩以外支撐長度h=2000cm，在蓋梁下邊緣與墩身增加一個橫向剛性約束，最大自由長度h=1400cm。長細比81，折減系數(shù)0.68。體外AB鋼管支撐柱支撐力：；AB鋼管支撐柱每根最大承壓荷載P646kN。直徑500mm、壁厚10mmQ235鋼管允許承壓力P2196kN，大于大承壓荷載P646kN，滿足要

10、求。3、 驗算體外支撐柱上下端錨固能力AB鋼管支撐柱抗錨能力每根計算最大拉力，加上分擔墩頂支撐墩的拉力FRA2R11.53.55/2=1124kN。直徑500mm、壁厚10mmQ235鋼管及其上下端（上6、下4）32mm精軋螺紋抗拉力均大于F1124kN。滿足要求，檢算略。4、 體外支撐柱抗傾覆精軋螺紋錨固長度計算每根最大分擔錨固力F281KN。帶螺帽錨固，錨固長度不少于50cm。支撐柱鋼管上下端法蘭盤采用20mm厚Q235鋼板、10mm厚加勁肋，焊縫高度不小于15mm。五、注意事項1、本設計沒考慮永久支座參與工作，忽略其受力荷載。2、本方案考慮了掛籃墜落的最大荷載，其他一些砸碎荷載均應免去，

11、大大簡化了計算程序。3、對于采用體外固結(jié)的墩頂處理方式，建議采用磚砌砂漿胎膜，以增加T構(gòu)滑移的阻力，提高箱梁的穩(wěn)定性。4、永久支座在出廠時上下坐板間安裝了臨時連接拉板，在現(xiàn)場安裝前必須保持完好。若發(fā)現(xiàn)損壞應加固后再安裝。這個臨時鎖定拉板需在全部T構(gòu)合攏后再拆除，不得提前拆除。5、本方案能夠滿足單端不對稱懸澆的最大節(jié)段重量。為控制T構(gòu)均勻沉降和施工安全，不平衡荷載不應超過20噸（一罐車8立方混凝土）。6、體外鋼管支撐柱的接長要求順直、上下同心、搭接或者拼接板厚度焊縫高度均要滿足鋼管截面強度要求；上下端法蘭盤焊接要保證焊縫厚度和質(zhì)量。7、體外鋼管支撐柱上下精軋螺紋錨栓，要安裝牢固、位置準確、錨固有效。8、本方案按照最高墩身設計計算的。在實際施工中，現(xiàn)場技術(shù)人員要逐一研究每個O梁段墩身的具體標高、高度，按實際進行T構(gòu)支撐尺寸交底。9、為保護T構(gòu)體外固結(jié)支撐柱的安全，建議將支撐柱進行防撞保護，處理