乌细沟大桥主墩滑升支架的安全验算

摘 要:在山区高速公路桥梁的建设中，高墩的施工方案较多，常见的有液压爬模、人工爬模、翻模施工等。如何选择，可根据工期要求和施工情况而定。本桥重点从节约成本角度考虑，选择了滑升支架人工爬模的施工方案，通过实施，效果较好，不仅满足工期的要求，而且获得了很好的安全和较好的经济效果。

关键词:乌细沟大桥 主墩 滑升支架 安全计算

山区高速公路的桥梁建设中，刚构桥的使用越来越多，而且墩柱的设计也越来越高。如何在保证质量、保证安全、保证工期且施工成本较低的情况下进行高墩的施工？选择何种施工方案，是各施工单位重点考虑的难题。我单位承建的厦蓉高速榕江至都匀段第BT2标的乌细沟大桥，全长872米，主跨跨径180米，最高主墩为128米。主墩施工采用滑升支架人工爬模施工，进度较快，经济合理，安全实用，下面就滑升支架的安全验收作详细描述。

一、工程概况

厦蓉高速（贵州境）榕江格龙至都匀段第BT2合同段位于榕江县平江乡巴鲁村及三江乡四格村，起于计摆组，止于乌鹅隧道中部，起讫桩号为ZK114+750-ZK117+330（YK114+750-YK117+340），路线全长2.58公里（以左幅计），主要工程有乌细沟特大桥、计摆大桥和计摆隧道与乌鹅隧道。其中乌细沟特大桥上构结构形式：左线3×40+3×40+3×40（连续箱梁）+94+180+94（连续刚构）+2×37（连续箱梁）+2×30（连续箱梁），右线4×40+3×40（连续箱梁）+94+180+94（连续刚构）+4×37（连续箱梁），主墩最高为128米。

乌细沟大桥上部构造箱梁为三向预应力结构，采用单箱单室截面，箱梁顶板宽13米，底板宽7米，外翼板悬臂3米，箱梁顶板设置成2%单向横坡。箱梁跨中及边跨支架现浇段梁高4米，墩与箱梁相接的根部断面和墩顶0号梁高为10.8米。从箱梁根部至中跨跨中，箱高以1.8次抛物线变化。箱梁腹板厚度在墩顶范围内厚90厘米，其余腹板厚度为80、65、50cm，分别在7、14号梁段（共计22个梁段）完成渐变。箱梁0号块底板厚度为1.5m，底板厚从悬臂根部至悬浇结束处为1.2～0.32cm按1.8次抛物线变化。

对于该桥主墩施工方案的选择，我们综合考虑了工期、安全、质量等各方面的要求，并重点从成本的角度去比对，最后决定采用滑升支架人工爬模的施工方案，该方案所需滑升模架制作较为简单、操作方便、安全系数大，对于该桥主墩来说是最为合适的施工方案。

二、滑升支架构造

滑升支架由D48*3mm钢管框架作业平台、2[22承重槽钢框架及支承钢棒组成。整个滑升架自重及施工荷载通过φ50mm圆钢（45#钢）穿入墩身来承重。具体构造详见图1《乌细沟大桥主墩滑架图》。

滑升支架构成说明和相关要求：

1、滑升支架主梁横向和纵向均由2根[22槽钢组成，横向主梁槽钢每根长11.8m，纵向主梁槽钢每根长15.1m。墩身周围共布置24根Ф50mm圆钢棒，每根钢棒长1.2m,钢棒间距横桥向中间为300cm,两端距墩柱边为150cm。钢棒间距纵桥向中间为260cm，两端距墩柱边为150cm。

2、在滑架外侧用钢管搭设2m×2m的斜撑支架，挂安全网。

3、滑架的提升：采用起吊重量为10T的手拉葫芦16个，从墩柱的四个侧面同时提升，在提升过程中尽量保证起吊葫芦受力均匀。上端吊点采用3根Ф32mm的钢筋横担于外侧主筋内侧（内侧主筋用Ф16mm的挂钩筋相连），钢筋上钢绳，钢绳上吊手拉葫芦进行。下吊点采用10T卸扣连接钢板吊耳与手拉葫芦进行。

4、圆钢预埋孔采用外径为60mm的钢管预埋，保证孔的内径不小于54mm。

三、滑升架承受的荷载重量计算

1、滑升架自重：26.284T 祥见表1：

2、作业层平台：作业层分成十层，满铺木方，每层按25kg/m2计算，即：（11*0.8*2+12*0.8*2）*10*25=9.2T；

3、施工人群及机具：施工人群及施工机具荷载按50kg/m2计算（即考虑110人同时在滑升支架平台上工作）即（11*0.8*2+12*0.8*2）*10*50=18.4T；

4、模板临时堆放：按临时堆放一层模板（1.5米高）计算（模板设加强背筋后重量为160kg/m2）即：（12*1.5*2+11*1.5*2）*160=11.04T,表2。

四、滑升支架的安全计算

立管与框架焊成接整体（为防止立管移动，可在立管之下框架之上加一根槽钢，槽钢与框架、钢管焊接，钢管与槽钢节点处应加三角钢板加强焊接面），支架顶部用钢管将整个滑升支架连接成整体。钢管的焊接接头采用套管式，支架顶上用横联钢管连成整体，侧面用斜撑钢管交叉联接，并设置了剪力撑。

所以，整个滑升支架只需验算：

A、钢管支架的竖向钢管强度；

B、单根支承圆钢最大剪力及弯曲应力；

C、框架槽钢所承受的弯矩及应力；

D、焊缝验算；

E、吊耳吊孔的抗剪。

1、竖向钢管强度验算,表3

2、圆钢受力验算,表4

3、框架槽钢所承受的弯矩及应力验算,表5

4、焊缝验算,表6

5、吊耳销孔抗剪验算,表7

五、结束语

通过对钢管支架的竖向钢管强度、单根支承圆钢最大剪力及弯曲应力、框架槽钢所承受的弯矩及应力焊缝验算、吊耳吊孔的抗剪等五项指标的验算，滑升支架的设计均满足设计荷载的要求，可以实施。对于滑升支架施工工艺来说，其加工和安装，相对于其他施工工艺较为简单，操作方便，造价便宜，对于山区桥梁高墩的施工可以比照参考。

参考文献

[1] 人民交通出版社《桥梁设计与计算》.