王蕾

【摘要】本文主要介绍了大西左线太钢特大桥连续梁0#块设置墩梁临时固结，采用墩顶预埋精轧螺纹钢锚固梁体，混凝土临时支墩承受竖向荷载；通过对结构的各种不同不利荷载的分析，利用此方法作为连续梁临时固结，为相似结构施工提供借鉴。

【关键词】连续梁；临时固结；设计

1、工程概况

大西左线太钢特大桥采用（32+48+32）m连续梁横跨太原市尖草坪街。该连续梁采用悬浇施工，共8个块段（7#块为合拢段，8#段为边跨直线段），梁体主墩为2#和3#墩，梁体主墩位置处梁底距离原地面高差分别为：2.42m和4.67m。由于梁底与原地面高差较小，因而采用临时固结墩抗拉及墩身混凝土抗压受力结构，其中2#主墩顶帽尺寸为2.8m×6.2m，3#号主墩顶帽尺寸为2.8m×6.2m，两个主墩顶单个支承垫石尺寸均为1.8m×1.8m，两支承垫石间净距为1.3m。

2.临时固结设置

本桥墩梁铰接，为避免悬浇梁施工时前后梁段荷载不平衡产生倾斜，且不使永久支座过早受力，在悬灌梁施工过程中，应设置临时支座，将临时固结设于主墩墩顶顺桥向垫石两侧，并临时将桥墩与梁体固结。

临时固结主要承受悬浇时梁体两端不平衡重、施工荷载不平衡重，并考虑风载、一侧挂篮倾覆及由此引起的一端正在浇筑的混凝土全部坠落所造成的不平衡弯矩，并由此不平衡弯矩及梁自重引起的最大竖向支反力。

根据设计单位提供的各中墩临时固结措施承受中支点处最大不平衡弯矩为11664KN.m，竖向支反力9832KN，其中最大竖向支反力由一侧的临时固结混凝土承受，最大不平衡弯矩引起的拉力由一侧的临时固结中预埋钢筋承受。

3.临时固结设计及检算

根据设计所给的最大不平衡弯矩及最大竖向支反力计算，然后检算桥墩偏心受压时抗倾覆及抗裂性能是否能够满足。

3.1荷载计算

纵向最大不平衡弯矩由悬臂灌注两端混凝土灌注不平衡重、成型后各节段由于施工误差产生的不平衡重、不对称设置的锯齿块的不平衡重等引起的。表3.1为（32+48+32）m连续梁的节段长度、节段重量等主要计算参数。

跨径（32+48+32）m连续梁阶段荷载统计表 表3.1

长度 体积 重量 悬臂长度 悬臂弯矩

0#段 6 63.29 158.225 3 474.675

1#段 3 24 60 6 360

2#段 3.45 25 62.5 9.45 590.625

3#段 3.45 23 57.5 12.9 741.75

4#段 3.45 21 52.5 16.35 858.375

5#段 3.45 20 50 19.8 990

6#段 3.45 20 50 23.25 1162.5

挂篮自重 35.4 25.25 893.85

在结构最大双悬臂状态，劲性骨架锁定前，临时压重已经加载，为临时固结受力的最不利状态。

由上部结构自重产生的臨时支座竖向反力为（考虑了挂篮自重、压重自重）： 临时锚固受力简图（如下图）

R1=R2=（158.225+60+62.5+57.5+52.5+50+50+35.4） =526.125t

在结构最大双悬臂状态，考虑一侧各节段混凝土自重超重5%，并考虑另外一侧挂篮与梁段混凝土掉落（考虑1.2的冲击系数），由此产生的不平衡弯矩为最不利受力状态。其弯矩为：

M=（474.675+360+590.625+741.75+858.375+990+1162.5）×5%+（1162.5+893.85）×1.2=2726.51t.m

临时支座中心距2.15m，由于不平衡弯矩导致临时支座处的竖向力为：

R=M/d=2726.51/2.15=1268.14t

R1maxR2max= 1268.14526.125 1794.27t （受压）

R1min R2min526.125-1268.14=-742.015t（受拉）

临时锚固设计布置图（如下图）

3.2临时锚固的检算

连续梁在悬灌施工过程中由于在不同工况下，施工管理与控制差异、人为操作的不准确等因素，连续梁会产生一定的不平衡力矩，本段（32+48+32）m悬灌连续梁不平衡力矩约为2726.51t.m。

（1）临时锚固材料的选用

拟采用Ф25精轧螺纹钢，其材料属性为：截面面积A=490.87mm2，锚下张拉控制应力为735 Mpa，单根拉应力=490.87×735=360.79kN。

（2）需要的精轧螺纹钢的数量

取临时支座中心距2.15m作为计算受力间距，则单根螺纹钢提供的抗力为：

抗拔力：Nd360.79kN36.1t

抗倾覆弯矩：Md 2.1536.177.62t.m

则抗拔需要螺纹钢根数：

n1742.015/36.121根

抗倾覆需要螺纹钢根数：

n22726.51/77.6235根

需要的精轧螺纹钢根数为（取满足条件的最大根数）：

n max （n1，n2）=（21，35） 35根，则一侧不少于35根。

精轧螺纹钢每个临时支座拟布置3排，每排布置9根，这样单侧两个临时支座N=9×3×2=54根

单个桥墩共计n 254108根：

抗倾覆安全系数：k =54/35=1.54

（3）墩身精轧螺纹钢锚固长度：

lab=a×fpy÷ft×d=0.14×735÷23.4×25=109.9cm

la=ξalab=1.1*109.9=120.9cm =121cm。

a：锚固钢筋的外形系数 取0.14

fpy：预应力筋的抗拉强度设计值

ft：墩身C35混凝土的轴心抗压强度

d：锚固钢筋的直径

la：受拉钢筋的锚固长度

ξa：锚固长度修正系数 取1.1

（4）梁体精轧螺纹钢锚固长度：lab=a×fpy÷ft×d=0.14×735÷35.5×25=72.46cm

la=ξalab=1.1*72.46=80cm

a：锚固钢筋的外形系数 取0.14

fpy：预应力筋的抗拉强度设计值

ft：梁体C55混凝土的轴心抗压强度

d：锚固钢筋的直径

la：受拉钢筋的锚固长度

ξa：锚固长度修正系数 取1.1

支承垫石与支座高60cm，则临时锚固精轧螺纹钢筋长度为：121+80+60=261cm，墩身预埋长度为121cm，梁体锚固80cm；预埋精轧布置形式为每个支座单侧设3排，每排9根，共27根，单墩共108根；

（5）临时锚固承压计算

臨时锚固混凝土强度拟采用C45混凝土，C45混凝土的容许压应力[]=21.1MPa。

根据设计支承垫石与主墩墩帽的结构尺寸关系，临时锚固的横截面尺寸拟为0.27×1.6m，最大竖向力为1794.27t，则临时锚固混凝土压应力为： 1794.27t/（0.27*1.6*2）= 20.76MPa≤[]满足要求。

4、结语

通过理论设计与计算，连续梁临时固结采用精轧螺纹钢作为拉杆，临时混凝土支墩作为承压构件，很好解决了连续梁由于条件限制钢管临时支墩难以实施的难题，并且施工中操作简便灵活。相比钢管支墩临时固结大大节约了施工成本，该方法在大跨度悬浇梁中也可以应用，为以后的同类型桥梁建设积累了成熟的技术和丰富的经验。

参考文献

[1]TZ 213-2005 客运专线铁路桥涵工程施工技术指南

[2]《混凝土结构设计基本原理》，科学出版社，何淅淅主编2005.8

[3]《简明施工计算手册》 中国建筑工业出版社 江正荣，朱国梁 编著 /2005-07-01）