搜索
新建铁路沈阳至丹东客运专线太子河特大桥（60+100+60）m连续梁悬臂T构临时固结抗倾覆结构施工方案设计计算：刘东跃复核：审定：刘东跃中铁九局集团有限公司2011年5月16日1、工程概况新建沈阳－丹东铁路客运专线本溪枢纽工程太子河特大桥，位于本溪市明山区，中心里程为DK56+899.82，桥梁全长1345.96m。其中跨越本溪市滨河南路为一联（60+100+60）m连续梁，桥墩牌号为27＃～30＃，28＃和29＃墩为悬臂梁O＃段主墩。连续梁桥墩为双线圆端型实体桥墩。28#墩墩高为19m、29#墩墩高为11.5m；边墩27#墩高为21.5m、30#墩墩高9m。28＃墩和29＃墩墩顶横向长度为10m，纵向宽度为4m，其中两端为半径2m圆弧。连续梁截面采用单箱单室、变高度、变截面直腹板形式。箱梁顶宽12.2m，底宽6.7m。顶板厚度除梁端附近外均为400mm，腹板厚度600—1000mm，按折线变化，底板厚度由跨中的400mm变化至根部的1200mm。中支点处梁高7.85m，跨中10m直线段及边跨15.75m直线段梁高为4.85m。0#块长度为14m，边跨现浇段长度9.75m，采用支架法现浇。边跨合拢段和中跨合拢段长度均为2m。1#～13#节段及合拢段梁段采用挂篮悬浇。为悬臂浇筑稳定，T构设置临时固结。本桥T构临时固结方案采用体内固结结构形式。即在墩顶上设置钢筋混凝土临时支墩，同时预埋精轧螺纹锚固钢筋。2、确定墩梁临时固结设计荷载新建沈阳－丹东铁路客运专线无砟轨道预应力混凝土连续梁（双线悬浇）（60＋100＋60）m施工设计图《沈丹客专桥通－Ⅰ－04》设计说明书“七章施工方法及注意事项、（八）款”中“墩梁临时固结措施：各中墩梁临时固结措施（或临时支墩），应能承受中支点处最大不平衡弯矩70941KN－m和相应竖向反力57301KN（本值为参考值，施工单位应结合具体荷载情况进行计算和检算），墩梁固结或临时支墩在横桥向必须对应箱梁腹板范围内，其材料及构造由施工单位确定。此不平衡荷载考虑了中墩两侧梁体结构的不均匀性，施工不平衡荷载和风荷载的影响，未考虑安全系数及一侧挂篮坠落的情况，设计临时固结构造时应酌留富裕量，并应在施工时加强挂篮锚固”。按照设计意图，为确保施工安全，选取施工单位自身最不利因素工况计取倾覆荷载。施工单位的极端不利工况为挂篮及最后节段坠落，所引起的最大不平衡弯矩M＝101400KN-m和相应竖向反力N=73370KN。此荷载大于设计给出的最大不平衡弯矩和相应竖向反力，能够确保施工安全。按《（TZ324——2010）施工技术指南》对墩梁临时固结的要求，临时固结结构抗倾覆安全系数取K=1.5。3、计算墩梁临时固结结构内力悬臂T构抗倾覆固结结构的结构力学特征简图如图1所示。根据临时支座结构受力图1，解析A、B支座内力分配计算公式为：……………①由公式①可求得：…………②视永久支座不受力，算得临时支座支撑力：将M＝101400KN-m、N=73370KN和L=1.75m代入公式②中，经计算求得：RA＝7714KN；RB＝65656KN。两侧临时支座内力均为正值，表明没有倾覆拉应力。四、T构临时固结结构设计1、临时支墩混凝土强度标号如图2所示，顺桥轴向前后对称布置两条（670cm长、50cm宽、墩梁间全支撑）的混凝土支撑墩。临时支座间距为3.5m，一侧临时支座受压面积A＝33500cm2。临时支墩最大支撑力为RB＝65656KN，对应平均压应力为：σ=RB/A=19.6MPa。按照RA与RB的线性比例关系，临时支墩边缘处最大混凝土强度为：σmax=19.6+1.2=20.8MPa。考虑抗倾覆系数K=1.5，混凝土的强度标准值应满足31.2MPa。根据《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002），选取C50混凝土，其强度标准值为32.4MPa。临时支墩内按钢筋混凝土结构设计原理配置构造钢筋网片。钢筋网采用长φ8和短φ6直条筋，水平布置网间距15cm×15cm，竖向每层间距10cm，φ6钢筋设置标准回头勾。详细配筋图由现场技术人员补充绘制。2、设计抗拉锚固钢筋根据最大倾覆荷载的内力计算结果，临时支座没有倾覆拉力，理论上无需锚固。考虑T构的稳定性，增设一些看扭转、抗平移锚固措施。将墩梁增设一些精轧螺纹锚栓。特别说明：在以上计算中，临时支墩属于轴心受压构件，按照钢筋混凝土结构设计原理，其长细比很小，属于矮柱结构，受压长细比折减系数为φ=1。计算过程略。临时锚固钢筋采用直径φ32mm、标准强度[σ]=830MPa（型号PSB830）精轧螺纹钢筋。每侧临时支墩内布置n=6根精轧螺纹钢筋，一个T构共计布置12根，按设计要求布置在对应箱梁腹板处。结构布置图如图2所示。墩梁临时锚固钢筋施工效果照片近似下面照片：这是32+48+32m连续梁墩梁固结的锚固实际照片。此联连续梁临时固结的施工实际方案照片是：我对七公司本溪项目部这种阳奉阴违、慢慢施工、不计成本的做法，感到愤慨！这是极大的浪费，对结构无知的表现！从这一点讲，我们的技术主管们，需要学习学习，再学习…………，两方案合计多支出20多万！！五、施工技术安全质量注意事项1、本T构固结设计方案视永久支座不受力；在实际中它不可能不受力，其受力有利于减轻临时支座压力；2、本方案设计是按照极端不利工况设计计算的，能够满足单端不对称悬浇的最大节段倾覆荷载要求，为控制T构均匀沉降和墩身抗弯安全，不平衡浇筑荷载不应超过一罐车混凝土重量。3、永久支座在出厂时上下坐板间安装了临时连接拉板，在现场安装前必须保持完好。若发现损坏应加固后再安装。这个临时锁定拉板需在全部T构合拢后再拆除，不得提前拆除。4、精轧螺纹钢筋锚栓，墩身内、梁内锚入长度不少于1.5m；六、工程数量：略七、工程材料计划：略2011年5月16日