双承台超宽悬臂梁0#块支架施工技术

双承台超宽悬臂梁0#块支架施工技术

李然

李然LIRan

（中铁十四局集团第三工程有限公司，兖州272100）

（ChinaRailway14thBureauGroup3rdEngineeringCo.，Ltd.，Yanzhou272100，China）

摘要：某高速公路高架桥跨越河流部分为单箱三室结构悬臂箱梁，半幅设分离双柱式矩形墩柱，利用既有的承台，采用钢管及悬挑支架的方式，实现了0#块浇筑施工。该方案具有工期较短、承载力好，安全系数高，同时作为悬臂梁的临时固结，为同类桥梁临时支墩设计施工提供参考。

Abstract:Aexpresswayviaductacross-riverpartbelongstosingleboxthree-compartmentstructurecantileverboxgirder.Itsetsseparateddouble-columnrectangularpierinsemi-range,usestheexistingcap,steelandcantileveredscaffoldwaytoachieve0#blockplacementconstruction.Theprogramhasashorterduration,goodcarryingcapacityandhighsafetyfactor.Atthesametime,asatemporaryconsolidationofthecantilever,itprovidesreferencefordesignandconstructionoftemporarypiersofsimilarbridge.

关键词：宽幅；单箱三室；悬挑支架；临时固结

Keywords:width；singleboxthree-compartment；cantileveredbracket；temporaryconsolidation

中图分类号院TU74文献标识码院A文章编号院1006-4311（2014）07-0105-03

1工程简介

某高速公路高架特大桥跨越烧香浜遇级航道，设计为悬臂现浇箱梁（44m+65m+40m），下部为分离式双柱矩形墩和矩形承台。

悬臂梁为单箱三室断面形式，顶板宽度为27.5m，底板宽度由18.226m渐变为19.175m。梁高和底板厚度按二次抛物线变化，梁高4.0m耀2.1m，底板厚度0.6耀0.28m。0#块长度为10.0m，C50现浇混凝土。主墩采用双柱式钢筋混凝土矩形墩，单个墩柱尺寸为2.0m（横桥向）伊2.3m（纵桥向），每个墩身下接矩形承台，承台平面尺寸为6.25（纵桥向）伊6.25m（横桥向），厚度为3.0m，两承台横向中心间距10.0m。承台下设4根准1.5m的钻孔灌注桩。

主墩处于河滩地，地质情况从上到下依次为1.0m素填土，8.5m软塑性粉质黏土，15m硬塑性粉质黏土。烧香浜为遇级航道，河宽约45m，最低通航水位在0.703m，最高通航水位在2.673m。

2支架设计总体方案

由于墩身处地质承载力较低，搭设支架需进行地基处理；0#块桥宽为27.5m，长10.0m，承台过小不能有效提供支架搭设场地；墩柱为分离式结构、平面尺寸较小（2.0m伊2.3m），托架及临时固结支座不易施工，故经过方案比选后，选择以工字钢挑梁、钢管及三角架等组合形式作为支架，利用部分支架钢管作为临时固结支柱，完成0#块混凝土的浇筑。

0#块支架采用以工字钢和钢管作为支架组成，其中在底部铺设横桥向3I36a工字钢作为钢管支架的底部支撑系统，利用精轧螺纹钢固定在承台上。工字钢上立钢管作为竖向支撑，纵桥向方向在钢管上设斜腿支撑，顶部再铺设型钢、方木和竹胶板作为底模系统。如图1、图2。

3支架结构验算及临时固结验算

3.1支架验算

支架最大轴应力为滓=53.9Mpa<[滓]=215Mpa，满足规范要求；支架最大剪应力为滓=85Mpa<[滓]=140Mpa，满足规范要求；支架最大弯曲应力为滓=160Mpa<[滓]=215Mpa，满足规范要求；支架最大轴应力为滓=160Mpa<[滓]=215Mpa，满足规范要求。

盂精轧螺纹钢验算。

精轧螺纹钢竖向拉力最大值为N=496KN，采用PSB1080准32精轧螺纹钢，公称截面面积A=804.2mm2，抗拉强度设计值为[滓]=1080MPa。准32精轧螺纹钢允许拉力F=A*[滓]=804.2mm2*1080N/mm2=868KN>N=496kN（竖向拉力），满足施工要求。

3.2临时固结验算

3.2.1工况假定对主桥施工过程中单“T”构进行下述几种工况的验算，并以此控制墩梁临时锚固设计：淤最后一个悬臂段不同步施工，一侧施工，另一侧空载；于一侧施工机具等动力系数1.2，另一侧为0.8；盂考虑箱梁自重的不均匀性，一侧悬臂自重增加4%，另一侧悬臂自重减少4%。

3.2.2临时固结验算分析（如图6所示）根据各工况分析计算出最大不平衡力矩对墩柱的最大反力R=22960kN；钢管混凝土支墩，钢管采用直径为准529cm，壁厚8mm；钢管截面面积13094mm2；钢管内混凝土标号为C50，抗压强度标准值为32.4MPa，混凝土面积209011mm2；计算钢管混凝土允许抗压强度fcc=fc+（4.5耀7.0）fL；式中：fcc为有侧向压力约束试件的轴心抗压强度；fc为无侧向压力约束试件的轴心抗压强度；fL为侧向约束压应力；fL=2DfyA=7.1MPa；fy为钢材抗拉强度标准值；A为1m范围内钢管竖向截面面积；fcc=fc+（4.5耀7.0）fL=32.4+4.5伊7.1=64.35MPa；根据计算分析，单个钢管混凝土支墩最大受力N=R/2=11480kN；钢管混凝土支墩的压应力滓=准NA=52.18MPa<fcc=64.35MPa；式中准为受压构件的稳定系数，查规范取值1；A为钢管混凝土柱的截面面积0.22m2；安全系数K=fcc/滓=1.23，满足使用要求。

4支架施工

4.1支架底部预埋件和工字钢施工在进行主墩承台施工时，即进行预埋件的安装施工。预埋件采用准32mm的精扎螺纹钢，施工时，严格按图示准确控制位置，同时保证锚垫板、螺母的正确安装，并确保预埋深度不小于60cm。底部工字钢托架分为两类，一类为型钢托架1和型钢托架2，安装完成后，横向宽度为1945cm。

底部工字钢采用3榀I36a工字钢连结为一个整体，顶面采用厚度为1cm的钢板焊接连接，钢板长宽80cm，其中托架1（总长度为345cm，其中悬挑部分长度为160cm）位于承台外侧，一侧4道，两侧共8道，每道内侧以8根精扎螺纹钢进行锚固。托架2（总长度为545cm，其中悬空部分长度为375cm）位于两个承台支架之间，共4道，每道端部各以2根精扎螺纹钢进行锚固。

4.2钢管施工支架竖向支撑采用直径准529mm的钢管（管壁厚度为6mm），钢管底部采用80伊80cm、厚度为1cm的钢板与托架1、2连接，顶部同样铺设厚度为1cm的钢板。钢管与托架采用焊接的方式进行连接。总计设置28根钢管支撑立柱。

相邻钢管之间采用[28槽钢作为水平剪刀撑，使之成为一个整体，以提高支架的整体稳定性。

4.3临时固结施工临时固结采用8根钢管实现，其中4根直径准820mm的钢管（管壁厚度为10mm，直接安装于承台之上），另外4根直径准529mm的钢管（管壁厚度为6mm，安装于托架1之上）。临时固结钢管内浇筑C50混凝土，钢管顶部外壁采用准28mm螺纹钢与之焊接，搭接长度为100cm，伸入梁体内锚固长度为100cm。

4.4底模系统的施工钢管顶面首先铺设][32a的槽钢作为纵梁，其长度为12m，满足0#块长度为10m的要求。完成纵梁铺设、焊接后，再进行横桥向I28a工字钢的铺设，之后安装[10的楔形块作为底模纵坡的调整件，最后铺设方木和竹胶板，完成底模系统的安装。

4.5堆载预压和混凝土的施工底模完成后，用土袋对其进行堆载预压，以消除非弹性变形并计算出弹性变形数值。堆载预压重量按照0#块砼重的1.2倍进行，以塔吊吊装到位，观测7天，采集变形数据后，最后进行钢筋安装、混凝土的浇筑施工。

5结束语

通过对该支架方案的结构验算及施工过程分析，以型钢和钢管支架作为0#块件的底部、竖向支撑，能够提供足够的承载力,保证支架不会产生大的沉降，确保了支架的整体稳定性和使用安全。小承台宽幅0#块件施工，在不能借用墩柱安装托架的情况下，同时不以地基处理的方式来进行支架搭设，缩短了施工周期，并顺利实现了0#块件的浇筑，该案例在承台位置安装悬挑支架的施工方法值得借鉴推广。

参考文献：

[1]林家全.连续梁0#块支架设计[J].江西建材,2011(01).

[2]江里忠.浅析某大桥悬臂箱梁0#块支架的结构受力情况[J].福建建材,2011(02).

[3]刘卿,桂荣.预应力管桩结合贝雷支架在箱梁施工中的应用[J].山西建筑,2010(27).