悬臂浇筑连续箱梁0号和1号块支架

翁太洲

中铁二十五局集团有限公司广东广州510600

摘要：连续箱梁悬臂浇筑施工在铁路和公路工程中已经普及应用。本文以深茂铁路沙瑯河特大桥跨沙瑯河1-（40+64+64+40）m连续梁为例，对连续梁悬臂浇筑施工中的0号和1号块支架的设计及施工进行探讨，以供类似工程的施工进行参考。

关键词：连续箱梁；0号块；1号块；支架

一、工程概况

深茂铁路沙瑯河特大桥跨沙瑯河（19#～23#墩）连续梁孔跨为1-（40+64+64+40）m，连续梁位于直线上，主跨2-64m跨越沙瑯河。

1-（40+64+64+40）m连续梁在DK369+584.9～DK369+786.3（19#墩～21#墩）处跨越沙瑯河，桥址处河面宽约150m，常水位标高为20.3m，水深约2.6m，水面宽度约105m。其中19#墩位于防洪堤内侧河滩上，20#、21#墩位于河槽常水位中，22#、23#墩位于防洪堤外侧田地上。

本连续梁桥墩采用单柱等截面双线圆端型实体形式，中墩20#墩高10.5m、21#墩高为11m、22#墩高为5m；承台平面尺寸为9.6×9m，高度为3m；主墩基础采用1.5m直径的钻孔桩，每墩布9根。边墩19#墩高10m、23#墩高为8m，承台平面尺寸为12.3×5.7m，边墩基础采用1.25m直径的钻孔桩，每墩布8根。

连续梁起止里程为DK369+617.7～DK369+826.9，连续梁结构类型为（40+64+64+40）m悬臂浇筑预应力混凝土双线连续梁。梁体为单箱单室、斜腹板变高度、变截面连续箱梁结构。箱梁顶宽12.2m，底宽为5.476～6.352m。连续梁全长209.2m，计算跨度为40m+64m+64m+40m四跨（梁端至边支座中心0.6m）。设计时速200km/h，属于直线梁。端支座处及边跨直线段和跨中处梁高为2.8m，中支点处梁高5.2m，梁底下缘按曲线变化，圆曲线半径R=195m；箱梁顶为-0.3%的纵坡。箱梁顶板厚34～60cm；底板厚度44～100cm，按圆曲线变化至中支点梁根部，中支点处加厚到125cm；腹板厚度分别为50、70、90至110cm，在一个节段内按线性变化。箱梁全桥共设5道横隔梁，分别设于中支点、端支点。中支点处设置厚2m的横隔梁，边支点处设置厚1.2m的端隔梁。横隔梁处设有孔洞，供检查人员通过。

全联连续梁污工方共2840.22方，钢筋451.77t，预应力钢筋197.03t。

全桥共分57个梁段，其中3个0#梁段和6个1#梁段在支架上现浇，0#梁段长8m，1#梁段长3m；2#～8#梁段各6个、为悬浇节段，长度分别为3m+3.5m×6；2个10#梁段（边跨现浇段）长7.6m，在支架上现浇；2个边跨合拢段及2个中跨合拢段，合拢段长度均为2m。

梁体按三向预应力设计，纵向、横向、竖向均设预应力。纵、横向预应力钢绞线采用抗拉强度标准为fpk=1860Mpa、弹性模量Ep=195Gpa，公称直径为15.2mm高强度低松弛钢绞线。竖向预应力筋采用抗拉强度标准值fpk=830Mpa、弹性模量为Ep=200Gpa，公称直径为32mm的预应力混凝土用精轧螺纹钢筋。纵、横向预应力束孔道采用金属波纹管成孔，竖向预应力孔道采用铁皮管成孔。

二、临时支墩

为保证“T”构稳定性，需设置临时支墩，临时支墩设置分为墩顶和墩旁两种。本工程采取在桥墩旁边（0#块梁底）设置4个临时支墩，临时支墩采用钢管混凝土柱，钢管外径Φ1000mm、内径976mm、壁厚12mm，柱芯采用C50混凝土填实，同时，该临时支墩与墩身结合，做为0#块和1#块施工支架的支柱。

临时支墩侧面图（单位：cm）临时支墩立面图（单位：cm）

临时支墩平面布置图（单位：cm）

三、0#块和1#块支架

（一）支架设计及施工

0#块梁段设计长8m，重462.6t，其中顺桥向伸出墩身范围为2.25m，等梁高长度为3m，此段梁高为5.29m，其余梁高按二次抛物线分配。1#块梁段设计长3m，重219.3t。

主墩20#墩高10.5m、21#墩高为11m、22#墩高为5m；根据墩身高及现场情况，采用支架施工0#梁块和1#块，将竖向荷载传递至承台。

由于0#块顺桥向伸出墩身范围2.25m，因此顺桥向利用桥墩、临时支墩、工字钢搭设支架，桥墩顺桥向大小里程两侧各布置两个支架，支架顶工字钢根据箱梁底板、腹板及翼板的受力分布情况进行设置。

0#、1#块支架侧面图（单位：cm）0#、1#块支架立面图（单位：cm）

支架结构设计：每个主墩设4个临时支墩，临时支墩采用直径1m厚度为12mm的钢管，钢管内填C50混凝土。顺桥向3片4m长I40a工字钢纵梁穿入临时支墩，并设顺桥向斜交30度I40a工字钢牛腿，横桥向3片12m长I40a工字钢横梁设于顺桥向I40a工字钢纵梁上方，且穿过临时支墩。横桥设斜交45度I40a工字钢牛腿，I40a工字钢横梁顶设置2I32a工字钢束纵梁。2I32a工字钢纵梁上铺设I20a工字钢分配梁。

支架安装：施工承台时预埋30根直径20mm的HRB400钢筋作为锚固筋以固定Φ1m钢管柱底。用汽车吊机安装完Φ1m钢管后施工支架连接系，然后安装顺桥向I40a工字钢牛腿，顺桥向牛腿与临时支墩焊接完后安装I40a工字钢横梁，I40a工字钢横梁安装完后焊接横桥向I40a工字钢牛腿，之后铺设纵向I32工字钢束和I20a工字钢分配梁，支架搭设完毕后灌注临时支墩C50混凝土。

支架安装完成后按照0#块和1#块结构自重的1.2倍进行预压。

（二）支架主体检算

以下为0#块和1#块支架主体的检算。

荷载效应组合取：永久荷载+施工活荷载，永久荷载分项系数取1.2，施工活荷载分项系数取1.4，则荷载组合计算公式如下：

1.临时支墩的检算

取最不利情况考虑：当浇筑至悬臂段最后一段8#块时，挂篮坠落，此时产生的最大不平衡弯矩M=1.2800KN29.055m=27893KN*m。

（1）、材料参数

螺纹钢：HRB400Φ20mm，A=314mm2，计算应力σ=360MPa

混凝土C50：轴心抗压强度设计值23.1MPa

（2）、抗压强度验算

在不平衡弯矩作用下，临时支墩可能出现一侧受压、另一侧受拉的工况，总受力为1至8号节段、0号块和一头挂篮及走行模板的总量：N=1.2（34.35+35.23+37.2+41.95+44.6+46.28+41.73+45.28+178.58+45.85+41.73+46.78+44.6+41.34+38.03+35.84+34.35）2.69.8+1.2609.8=26197.4kN。

临时支墩受压面积为：A=3.140.522=1.57㎡

混凝土压应力σ=N/A=26197.4kN/1.57㎡=16686kPa=16.7MPa<23.1MPa符合要求。

对于螺纹钢筋，按承受最大的不平衡弯矩假设计算，

单根螺纹钢极限抗拉力：314×360=113040N=113.04KN，

桥墩一侧共60根螺纹钢能够抵抗的倾覆弯矩是：

M=60×113.04×6.6=44764KN*m>27893KN*m，

抗倾覆弯矩安全系数n=44764/27893=1.6>1.5

符合要求。

（4）、螺纹钢锚固长度计算

当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，受拉钢筋的锚固长度应按下列公式计算：

工字钢斜撑分别与水平工字钢、钢管焊接，焊接采用直角焊缝，为常规角焊缝计算，限于篇幅，在这里不再赘述。

四、结语

经过精心组织、科学管理，深茂铁路跨沙瑯河1-（40+64+64+40）m连续梁采用上述0号、1号块支架顺利完成施工任务。在工程实践中，连续梁墩梁固结有时采用在主墩顶设置钢筋混凝土临时支座的方式，对梁进行临时固结。支架钢材一般选用公司自有材料以便节约成本。只要做到精心组织、科学管理，不断总结，不断提高，连续梁施工水平将会得到不断的完善和提高，做到既保证质量、满足工期，且安全和经济的完成施工。

参考文献：

[1]《建筑施工计算手册》