1、富岭 2 号特大桥(48+80+48)m 预应力砼连续梁 0#块及临时锚固措施施工方案检算摘要:根据支架设计施工图和施工方案设计图,通过相应的检算,确定拟采用的施工方案是否能够满足结构受力、设计和施工要求,确保施工安全。 关键词:0#块临时锚固方案 检算 中图分类号:TU74 文章标识码:A 文章编号: 一、概述 富岭 2 号特大桥中的 22#-25#为(48+80+48)m 的预应力砼连续梁结构型式,套用(2008)2368A-通用图,该位置主梁 0#块采用支架进行现浇,其余块段采用挂篮悬臂施工。在该图施工说明中提到, “悬臂施工过程中,各中墩采取临时锚固措施,临时锚固措施应能承受中支点处最
2、大不平衡弯矩 40556kN-m 及相应竖向支反力 33916kN,其材料及构造由施工单位设计确定” 。根据现场情况,将两者结合起来统一进行设计,现对此部位的模板和支架进行详细的设计和检算。 二、荷载计算 根据设计图纸,0#块结构尺寸及各变化截面如下图所示,通过 CAD量测出各截面面积,计算出对应截面线荷载为: I-I 截面线荷截: II-II 截面线荷截: 模板及支架体系和其它荷载取面荷载为 2.5kPa,转化为线荷载为: 根据计算出的线荷载,结合支架设计施工图,得出顺桥向工字钢荷载分布图: 三、工字钢分配梁受力检算 1、贝雷片检算 根据施工方案设计图,对纵向贝雷梁和上弦杆进行检算,查得标准
3、100 型贝雷片的材料特性为: ,, , 抗弯刚度 EI: 抗拉强度 EA: 简化力学模型为 L=4.6m 的有多余约束的几何不变体系,根据顺桥向贝雷梁荷载分布图,画出相应的受力图,得出剪力图和弯矩图,采用桥梁结构计算软件 SM Solver 计算,则建立模型及计算图如下: 结构模型图 弯矩图 剪力图 由弯矩图可得出最大弯矩为: 由剪力图可得出最大剪力为: 抗弯检算为: 抗剪切检算为: 挠度检算为: 故顺桥向采用 8 排标准 100 型贝雷片上弦杆。 2、上弦杆检算 上弦杆与贝雷片前端为铰接,后端为高强螺栓连接,根据其特点可知,连接处距支点非常接近,弯距趋近于零可近视为纯剪切构件,根据贝雷梁剪
4、力图可知支点处剪力为: 故上弦杆满足结构受力要求。 四、竖向贝雷片受力检算 由第二步检算中剪力图可知: 由于总共由 8 排贝雷梁承受,因此分配到每片上的力量进行检算即可,显而易见,1 点支承在墩柱顶面砼上,不用检算,仅检算 2 点和 4 点的竖向支撑能力即可。竖向采用 8 排贝雷片支撑,从装配式公路钢桥使用手册上查得标准型贝雷桁架的主弦杆竖向承载能力为 500kN,则竖向承载能力检算为: 故竖向采用 8 排贝雷片能够满足设计和施工要求。 五、0#块预压检算 本桥 0#预压采用反向支点预压施工工艺,即钢铰线上头锚固于承台砼中,上头固定在支架上,通过千斤顶张拉钢铰线,使支架体系达到受力要求,消除非
5、弹性变形,得出弹性变形,检验支架的承载能力。按荷载的 1.2 倍 进行预压,按弯矩和剪力等效原则设置支架顶端 的点位布置,如图所示: 根据设置的点位,进行 0#块支架的预压,以检验支架的承载能力,消除非弹性变形,得到弹性变形,以达到预压的目的。 六、临时锚固措施承载能力检算 为了抵抗箱梁悬拼施工时的不平衡力矩,0#块与帽梁须设置临时锚固措施,使箱梁在施工过程中形成临时 T 构形式。本施工方案中临时锚固措施采用 108 根的精轧螺纹钢来抵抗中支点处的最大不平衡弯矩,采用 C25 素砼支座来抵抗竖向支反力,墩顶上的永久支座暂不受力,0#块完成后,在悬臂施工前,对临时固结每根精轧螺纹钢施加 100k
6、N 的张拉力将箱梁与帽梁锁定,待边跨合拢后再将其解除,从则实现受力体系的转换。 则精轧螺纹钢受拉应力检算: 阿 C25 标号砼设计抗压强度:,按力的叠加原理,砼受压应力检算: 故临时锚固措施每个墩顶采用 108 根的精轧螺纹钢来抵抗中支点处的最大不平衡弯矩,采用 C25 素砼支座来抵抗竖向支反力能够满足设计和施工要求。 七、墩柱偏心受压检算 根据通用图要求,临时锚固措施设置以后,要对墩柱进行检算。将中支点处最大不平衡弯矩 40556kN-m 及相应竖向支反力 33916kN,进行受力分析,按保守考虑,仅考虑其矩形部分受力情况,如下图所示: 已知, ,求得偏心距为: 保护层, , 。长细比为: 因此偏心距增大系数,则 初步判定为小偏心受压构件, 则偏心压力至钢筋合力作用点的距离为: 因此确定为小偏心受压。钢筋应力(压) 由查得 17.5m 桥墩 Ag=Ag=0.15,则墩柱截面的承载力: ,其中 x= 求得 显而易见,设置临时锚固措施对墩柱影响很小,能够满足设计和施工要求。 八、结束语 通过检算确定 0#块模板及支架体系满足设计和施工要求,从而确保现浇梁的整体稳定性和安全性。通过对临时锚固措施检算,确保其对墩柱的影响降到最低并满足设计和施工要求。 通过检算我们了到此模板及支架体系设计简便实用,临时锚固措施经济并方便施工,为今后相似工程提供了借鉴经验和设计思路。