渭河特大桥44m节段拼装膺架设计与受力分析

摘要： 膺架法结合节段拼装技术进行大跨度简支箱梁的施工，具有施工速度快、可操作性强、经济和安全等优点，文中结合渭河特大桥施工，介绍节段拼装膺架设计及受力分析。

关键词： 客运专线；箱梁；节段拼装膺架；受力分析

中图分类号：U44 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）22-0116-021 工程概况

渭河特大桥是新建郑州至西安的铁路客运专线上位于渭南市境内渭河上的一座控制性大桥，全长78km。本桥跨越河漫滩区有26孔44m节段拼装预应力混凝土简支箱梁，总长为1185.6m。44m梁共划分11个梁段，三种梁长，两端各1个300cm梁段，重154.5415吨，随之各1个变截面的350cm梁段，重110.46吨，中间7个350cm的标准段，重95.6878吨。梁端头段和变截面段之间的湿接缝29.37吨，其余湿接缝都为21.87吨，箱梁截面类型为单箱单室斜腹板截面，桥面板宽13.4m，底板宽5.5m，梁高4.2m，悬臂长3.35m，顶板厚30cm、底板厚30cm、腹板厚50cm，支座处分别加厚至50cm、80cm、80cm。综合考虑安全、经济、工期等要求，节段拼装预应力混凝土简支箱梁采用膺架法施工。

2 节段拼装膺架设计概况

节段拼装箱梁使用军用梁做膺架进行架设。膺架主梁使用两跨简支梁结构，使用六五墩做为临时支撑，两端支墩直接立于承台上，中间支墩的基础为?准1.5m的钻孔桩。主梁使用四排双层军用梁结构。主梁上设置纵、横向分配梁。六五墩使用横杆和斜撑进行连接，形成整体结构。

3 荷载与受力验算

3.1 荷载组合

3.2 构件受力计算

3.2.1 分配梁受力检算 第一层横向分配梁使用两根I28a，按简支梁计算，受力简图如图1所示。详细计算见构件计算表1。由表1结果可知，第一层横向分配梁最大应力?滓max=97.61MPa＜[?滓]=140MPa，应力满足要求。最大变形fmax=0.28mm＜■=2.5mm，变形也满足要求。

纵向分配梁检算：纵向分配梁使用两根I40a，间距为一米平行于主梁布置，按最不利情况考虑，按简支梁计算，其中F=198634.65N，受力简图同图1。详细计算见构件计算表1。

由表1中结果可知，纵向分配梁最大应力?滓max=45.82MPa＜[?滓]=140MPa，应力满足要求。最大变形fmax=0.1mm＜■=2.5mm，变形也满足要求。

第二层横向分配梁使用I20a，间距为一米，由于分配梁下满布梁，因此使用倒梁法进行计算。当第一层横向分配梁与第二层横向分配梁同在一条直线上时为最不利情况，如图2所示。详细计算见构件计算表1。

由表1中结果可知，纵向分配梁最大应力?滓max=84.42MPa＜[?滓]=140MPa，应力满足要求。最大变形fmax=1.3mm＜■=2.5mm，变形也满足要求。

3.2.2 梁受力检算（弯矩详见构件计算表1、轴力计算详见计算表2）。

使用计算软件SAP2000进行受力计算。

建立模型如图3所示。

计算得梁杆件的轴力图如图4所示。

梁杆件的弯矩图如图5所示。

结论及处理方法：通过对梁的各个杆件的受力计算，其标准三角架的中竖杆轴向力大于许用承载力，需要加强处理，使用[8的槽钢用槽口扣住需要加强的中竖杆，进行焊接，保证焊接的槽钢与梁各个杆件紧密连接，能同时受力。

3.2.3 下部结构受力检算（详见构件计算表1） 临时支墩使用六五墩，边支墩放置于承台上，中间支墩使用直径为1.5m的C20混凝土钻孔桩基础。

①边支墩使用6个六五墩立柱，考虑到边支墩主要由远离主线桥墩身的3个六五墩受力，则在计算时，只考虑3个六五墩同时受力，靠近桥墩的3个六五墩处于安全和结构的整体稳定性考虑。

②中间墩使用6个六五墩立柱，对中间临时支墩的计算分两种情况：

1）考虑到中间支墩两侧膺架放置预制节段梁的顺序，不能完全对称放置，因而中间临时支墩必然出现偏心受压情况，在此计算按最不利情况考虑，即在中间支墩一侧的膺架上已经放置好预制梁块并且已完成湿接缝混凝土的浇注，而另一侧未摆放预制梁。此时中间临时支墩受到的偏心压力最大。

2）当节段拼装预制梁段都放置到膺架上，浇注湿接缝后，中间临时支墩受到是轴向压力。

4 结语

通过上述计算，确定膺架形式为：第一层横向分配梁采用两根I28a；纵向分配梁采用两根I40a，间距为一米平行于主梁布置；第二层横向分配梁使用I20a，间距为一米。军用梁标准三角架的中竖杆轴向力大于许用承载力，需要加强处理，使用[8的槽钢用槽口扣住需要加强的中竖杆，进行焊接，保证焊接的槽钢与梁各个杆件紧密连接，能同时受力。临时支墩使用六五墩，边支墩放置于承台上，中间支墩使用直径为1.5m的C20混凝土钻孔桩基础。

参考文献：

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