浅谈中山岐江大桥主桥0#块临时固结施工设计技术

摘要：结合工程实际介绍中山市岐江大桥悬灌不等跨施工的0#块临时固结施工设计。

关键词：0#块 临时固结 施工设计

1 工程概述

广东中山市岐江大桥主跨采用80.8+132+80.8米三跨预应力砼双塔单索面部分斜拉桥，桥面宽31米。主桥采用塔、梁固结体系，上部构造主跨在中墩处与塔固结，置于盆室橡胶支座上。主梁采用C60预应力砼，单箱三室断面，墩塔处梁高3.8m，跨中梁高2.4m，箱梁顶宽31m(设双向2%横坡)，底宽18.2m-19.08m，以维持腹板斜度不变，悬臂长7.25m，顶板厚25cm(中室顶厚50cm)，底板厚22cm-80cm，边腹板厚30cm，中室两腹板中心间距为1.8m。主粱在两岸同时对称悬臂浇注，每岸共分15个对称段。为加强其作为拉索锚箱的断面，利用桥面的中央分隔带对中室箱梁顶板作适当加厚，其下于拉索区每隔4m设锚梁。为承受桥梁活载和腹板的主拉应力，箱梁为三向预应力砼结构，顶板纵向预应力束采用5Φj15.24和12Φj15.24钢绞线束，底板采用15Φj15.24钢绞线束，集中锚固于顶底板与腹板相连的加腋处，横向预应力束采用扁锚体系5Φj15.24，竖向预应力束采用JLM-32精轧螺纹钢。

2 固结方式

为保证主桥悬臂施工时的稳定性，必须对连续梁进行临时固结。固结的方式为：在主墩（7#、8#墩）承台上浇注临时支墩与0#块连接。每个主墩顺桥向两侧各布置4个临时支墩，其截面形式为：80×80cm，单个支墩高度为12.5米左右。4个临时支墩顶面用系梁连接为整体，系梁的截面形式为：30×50。临时支墩为C30钢筋砼结构，其主筋底部伸入承台1米、顶部伸入0#块底板并锚固在底板内。在临时支墩顶面安置C30：60×60×25硫磺砂浆垫块（祥见设计图纸），硫磺砂浆垫块与0#块底板连为整体。

3 施工方法

3.1 在主墩承台施工中要按设计图纸准确定位临时支墩，预埋临时支墩主筋，预留主筋纵向焊接接头要错开35d但不得少于50cm。

3.2 临时支墩的施工：在承台上按照设计图纸准确定位临时支墩位置，按照设计图纸绑扎支墩及系梁钢筋，支墩主筋应锚入0#块箱梁内，采用组合钢模一次浇注临时支墩及系梁砼。

3.3 硫磺砂浆垫块施工：硫磺砂浆垫块的配置强度必须要达到C30以上，预制时在硫磺砂浆垫块内预埋铁皮管。硫磺砂浆垫块必须在临时支墩顶面坐实。

3.4 0#块施工同临时支墩形成刚性结构。

3.5 解除固结的方法：待全桥合拢后需解除固结约束，在硫磺砂浆垫块预留孔内装入电阻丝，用电流融化硫磺砂浆垫块，将锚固筋割断并且凿除临时支墩。

4 设计计算

4.1 稳定性检算。对各节段不同荷载下，悬臂段一端挂篮前移到位，另一端挂篮没有滑移的情况下：

假定主墩支座不受力，取顺桥向两支点中心间距为880cm，对悬臂现浇段各节段进行稳定性检算。（取安全系数K≥1.3，混凝土自重×1.05系数，一副挂篮自重取120t，每节段挂篮重心视为该段端头加50厘米）受力简化如下图：

K=∑Mki/∑Mqi

∑Mki=G塔×4.4＋G0×4.4＋G1×(10.4＋3.5/2)＋G2×(10.4＋3.5＋3.5/2)＋G3×(10.4＋3.5＋3.5＋4/2)＋…＋G15×(10.4＋∑di＋d15/2)＋G挂×(10.4＋∑di+1)

∑Mqi=G1×(1.6＋3.5/2)＋G2×(1.6＋3.5＋3.5/2)＋G3×(1.6＋3.5＋3.5＋4/2)＋…＋G15×(1.6＋∑di＋d15/2)＋G挂×(1.6＋∑di+1＋2)

计算参数及所得安全系数见挂篮前移倾覆安全系数参数表。

由检算结果可知，最不利情况在14#段，故需增大抗倾覆弯距即增大拉力:

ΔK=1.3－K14=1.3－1.299=0.001

ΔMki=Mqi×ΔK=98757.9×0.001=98.7579(t.m)

故增大拉力:R=ΔMki/8.4=11.75(t)

4.2 临时支墩及硫磺砂浆垫块检算：

假定主墩支座不受力，所有荷载简化如下图示：

4.2.1 支反力

8.8RA－G挂×(d＋4＋8.8)－∑Gi×4.4＋G挂×d=0

RA＋RB=2×G挂＋∑Gi=4948.8

解之得：RA=2648.94 (t) RB=2299.86 (t)

4.2.2 支墩应力计算：

单侧4个临时支墩，墩顶用系梁连接。单个支墩截面为80cm×80cm，采用30号混凝土，主筋为Ⅱ级钢筋8Φ20，箍筋为Φ12@300mm，轴心受压Nj=662.2t。按一端固定一端铰接，L0=0.7L，长细比为λ=L0/b=11.375，查表得φ0=0.9。

允许承载力为：

Nu=φ0b（RaA/c＋R’gA’g/s）

=0.9×0.95(17.5×0.8×0.8×106/1.25＋340×8×314/1.25)=8244990.7(N)

=824.5(t)＞Nj=662.2t 满足设计要求

净保护层c=35mm

配筋率μ`=(8×314)/(800×800)

=0.004 符合＜公路桥规＞

箍筋间距Sk=300mm≤15d=15×20

=300 符合要求

主筋净间距Sn=(800－2×40－3×20)/2

=330＞50mm满足规范要求

4.2.3 硫磺砂浆垫块强度计算:

截面形式为：60×60cm，厚度为25cm

σ=Nj/A=（662.2×104）÷（600×600）=18.4(MPa)

选用C30的硫磺砂浆垫块，符合设计要求

4.2.4 支墩顶横桥向连接系梁检算：

连接系梁作为临时支墩的加固和0#块的支撑，作为支撑时检算：

0#块自重为388.2×2.5×1.2=1164.6(t)，假定主墩支座不受力。分4道承受所有力量。均布荷载以q=29(t/m)计，取长度为l=250，宽为b=30，高为h=50，混凝土标号为C30，受拉区采用Ⅱ级钢筋4Φ20，箍筋为Φ12@300mm，两端固定。如下图所示：

Mj=ql2/12=29×2.52/12=15.1(t.m)

W=bh2/12=6.25×10－3(m3)

σ=Mj/W=24.3(MPa)

以单筋截面设计，有关计算参数为:ζjg=0.55，μmin=0.15%，a=40mm，保护层c=a－d/2=30mm，

受压区高度x

x=RgAg/Rab

=（340×1256）/（17.5×300）

=81mm＜:ζjgh0=0.55×460=253mm

故不会发生超筋情况

抗弯承载能力MU计算:

MU=Rabx（h0－x/2）/c

=17.5×300×81×（460－81/2）/1.25

=178.4KN.m＞Mj=151KN.m 满足要求

根据计算结果可知，采用此种施工工艺完全可以满足技术要求。

5 结束语

在现浇悬灌施工中，先确定两端采用挂篮法施工是否满足力学平衡原理，再根据其对称或不对称段的重量计算所需的倾覆力。将0#块固结后，以消除倾覆力，才能逐段进行悬灌的梁体施工，保证施工时的稳定性和安全性。在同类桥梁的施工中可以参考。

参考文献：

[1]《公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）》.人民交通出版社.2011年.

[2]《公路工程技术标准（JTG B01－2003）》人民交通出版社.2003年.

[3]《土木工程施工手册(套装上下册)》中国建材工业出版社.

[4]周水兴.《路桥施工计算手册》.人民交通出版社；(2001年1月1日).

[5]王武勤，周纪昌.《大跨度桥梁施工技术》.人民交通出版社.2007年.