高铁连续梁临时固结施工技术浅述

高铁连续梁临时固结施工技术浅述

李建云

李建云

中铁九局集团第七工程有限公司辽宁省沈阳市110044

摘要：新建通新客专通辽特大桥（60+100+60）m的连续梁桥跨越通赤高速公路，临时固结体系设置方案是本桥连续梁施工的关键之一。本文根据通辽特大桥（60+100+60）m的连续梁实际情况，经过各项承载能力指标的计算确定了墩梁固结的临时固结方式。

关键词：桥梁；高铁连续梁；T型结构；稳定性控制技术

引言：近年来，随着我国的高铁建设的飞速发展，连续梁在高铁工程中的应用越来越多，且跨度也越来越大。因此，要想保证连续梁工程安全优质的完成，连续梁T型结构的稳定性是关键之一，而临时固结对连续梁T型结构的稳定性起着决定性因素。研究连续梁临时固结施工技术对于桥梁建设行业来说具有非常重要的现实意义。

1连续梁工程概述

新建通辽至京沈高铁新民北站铁路工程通辽特大桥（60+100+60）m连续梁，桥型布置如图1.1。

图1-1（60+100+60）m连续梁桥型布置

通辽特大桥跨通赤高速（60+100+60）m预应力混凝土连续梁桥，梁全长221.5m，边支座中心线至梁端0.75m，梁体为单箱单室，变高度、变截面结构，箱梁底板下缘按二次抛物线变化，梁底抛物线方程为y=0.0016225x2。中支点梁高7.835m，边支点及跨中梁高4.835m，中跨跨中直线段长10.00m，边跨直线段长15.75m。顶板厚度除梁端附近外均为40cm，腹板厚60～80cm、80～100cm，按直线线性变化。底板厚度从跨中到端部由40cm加厚至120cm，按折线变化。全联在端支点、中跨中及中支点处共设5个横隔板，横隔板设有空洞，供检查人员通过。

连续梁设计方案采用挂篮悬臂浇筑施工方法。为防止挂篮悬臂浇筑过程中T构发生倾覆，施工前应将T构与墩身进行临时固结。本桥连续梁主墩63#、64#处T构需要进行临时固结。连续梁最大跨度悬臂浇筑13节段、最大悬臂浇筑长度49m（墩中心至13号块端）。最大节段为第4节段，梁段自重为156.59吨。

2临时固结承载能力计算

2.1临时支座内力计算

查阅图纸通桥（2010）2267A-Ⅰ-03，临时固结措施能承受中支点处最大不平衡弯矩为96557KN·m，相应竖向反力为64400KN。则单个临时固结受力如下：

压力：

（3.25m为两个临时固结的纵向中心距）

拉力：

（产生拉力）

注：计算结果中代号“+”为受压支撑力，代号“-”为支座受拉力。

临时固结采用钢筋混凝土，由混凝土承受压力，钢筋承受拉力：

2.2锚固钢筋计算

抗倾覆锚固钢筋采用抗拉强度830mpa直径32mm精轧螺纹钢筋，其抗拉标准控制应力fcd=0.75Rb=0.75×830Mpa=622.5Mpa，单根精轧螺纹钢筋截面积A=3.14×162=804.2mm2。

单个临时固结所需的钢筋面积：

需用钢筋根数为：取20根；

（取20根PSB830φ32钢筋）

2.3临时固结混凝土尺寸确定

临时固结混凝土强度等级按照C50计算，混凝土C50混凝土标准轴压强度设计值fc=23.1MPa，则临时固结混凝土平面面积为：

根据主墩墩顶空间和施工需要，临时固结取320×40cm=1280000。

2.4抗倾覆锚固钢筋抗拔的锚固长度计算

为提高精轧螺纹的锚固能力，将螺纹端部设置锚板和螺帽。参照铁路钢筋及预应力混凝土结构设计规范TB2005相关规定，C50混凝土纯抗剪应力［τC］＝1.55MPa。抗倾覆安全系数取K＝1.2，单根精轧螺纹钢筋预拉力F1=fcd×A=500.49KN。

单端锚固长度L满足式：0.4L［τC］≥KF1；得L≥97cm，考虑锚板和螺栓的安装，取100cm。

2.5单处临时固结抗拉、抗压能力及配筋计算

单处临时固结抗拉能力：

N2=fsdAsd=622.5Mpa×804.2mm2×20=10012KN

安全系数为1.62，满足要求。

单处临时固结抗压能力：

Nu=fcdAcd+fsdAsd=23.1N/mm²*1000*3.2m*0.4m+10012KN=39580KN

3主要施工方法

3.1精轧螺纹锚固筋下料、锚板制作与安装

精轧螺纹下料采用无齿电锯切割，严禁乙炔气火焰切割，下料长度误差不得超过10mm。锚板采用20mm厚Q235钢板，尺寸100mm×100mm，中间钻35mm孔。以防精轧螺纹锚固钢筋两端的锚板和螺帽脱落，采用钢筋固定架绑扎或锚板上下均安装一个螺帽进行固定，确保锚板和螺帽牢固。

3.2临时固结模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑

临时固结是一次性临时结构，模板采用普通模板。钢筋网片随着混凝土浇筑进度，逐层放置。吊车吊灰斗送C50砼入模的方式完成混凝土浇筑。临时固结砼顶面坡度与梁底坡度保持一致，砼初凝后用土工布覆盖洒水养生，以防收缩不均出现开裂。

3.3精轧螺纹锚固钢筋顶部锚板安装

临时固结精轧螺纹锚固钢筋伸入梁体内的部分在永久支座安装及0#块钢筋、模板施工中处于外露状态，施工中注意对其的保护，以防造成弯折或油污染等情况。

3.4临时固结体系拆除

按照设计和规范要求临时固结结构随着合拢段的合拢步骤拆除，在完成62#墩边跨合拢砼浇筑并完成纵向预应力张拉后凿除63#主墩临时固结砼。同理在65#墩边跨合拢砼浇筑并完成纵向预应力张拉后凿除64#主墩临时固结砼，然后在进行中跨合拢段浇筑。临时固结凿除很困难，建议先采用直径10cm的水钻切割，然后采取风镐凿除，完成后将墩顶面采用细石砼抹平达到设计坡度和平整度。

4注意事项

4.1精轧螺纹锚固钢筋下料必须采用无齿锯，严禁用电焊、水焊切割；

4.2由于本工程中墩身顶帽和0#块梁底钢筋设计比较密集，墩身顶帽钢筋施工时同步完成临时固结精轧螺纹锚固钢筋及锚板，无需在锚板处增设钢筋网片。

4.3精轧螺纹锚固钢筋的位置，应利用墩帽主筋和墩身钢模板焊接固定架准确定位，确保其深入墩身和梁体内的位置和长度准确，并保证其垂直受力；

4.4临时固结纵向位置既要能够克服悬浇施工中产生不平衡力矩，又要保证截面尺寸布置满足墩顶的空间位置，位置确定时要充分考虑不能影响后续挂篮后下横梁、底模和侧模板的安装；

参考文献：

[1]《混凝土结构设计规范》GB50010—2010，中国建筑工业出版社，2010

[2]《结构力学》，北京大学出版社，2012

[3]《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》，TB10002.3-2005，2005