宁安项目(40+64+40)m连续梁墩顶临时锚固计算实例

范丽娜

中铁十七局集团第三工程有限公司（05000 0）

1 工程简介

新建南京至安庆铁路南京南至铜陵东、池州至安庆段工程NASZ-3标由我中铁十七局集团施工，管段全长36.592 km,桥梁27座,桥梁总长20 963.27 m，沿线公路交通发达，国道、省道、县道基本成网，跨越道路的连续梁共有6处，连续梁共有32+48+32 m、40+2×64+40 m、40+64+40 m、48+80+48 m 四种结构形式。

下面以本标段跨汤铜路特大桥（40+64+40）m连续梁为例，就其0#段墩顶临时锚固进行分析计算，以达到既安全又稳定的目的。跨汤铜路特大桥位于南京市江宁区境内，在DK30+750处跨汤铜路。主线中心里程为DK30+647.475，全长为1 017.45 m。跨汤铜路特大桥起讫里程为DK30+138.75～DK31+156.2,桥跨结构为 24-32.7 m+3-24.7 m+（40+64+40连续梁）。连续梁跨越汤铜路（S337）沥青路面，路面正宽29 m，为双向四车道，路中间有花坛分隔带，净空高度5.0 m。

2 临时支座设计

对于连续梁桥悬臂灌注法的施工，由于在挂篮悬灌施工过程中需要保证梁体的稳定及安全，并使永久支座在施工过程中不受力，因此需要设置临时支座。

每个桥墩上四个临时支座，每个临时支座大小是2 m×0.6 m，临时墩纵向中心距是2.3 m，每个临时支座中预埋了15根Φ32的精轧螺纹钢。临时支座采用C50混凝土。

锚固材料的选用

1）初步选用材料为Φ32精轧螺纹钢及JLM-32螺母及垫片。

2）Φ32精轧螺纹钢的材料属性:截面面积A=804.2 mm2，抗拉极限强度为980 MPa，锚下张拉控制应力为735 MPa。

2.1 抗倾覆稳定计算

根据64 m连续梁设计图纸可知,悬灌过程中的最大不平衡力矩是23 452 kN·m。单个桥墩处的竖向总支反力是23 823 kN,临时支座纵向中心距离是2.3 m，每个桥墩上共四个临时支座，每个临时支座大小是 2 000 mm×600 mm×630 mm（长×宽×高）。

对于悬灌过程的最大不平衡力矩设计图纸说明了未考虑一端挂篮掉下的情况，如果考虑这个因素，那么最大不平衡力矩的计算如下:

挂篮重量G1=59 t(考虑挂篮上的机具荷载)

最后节段重心到0#段中心的距离是29 m

因此一端挂篮掉下时引起的不平衡力矩是17 110 kN·m

故挂篮悬灌施工时的最大不平衡力矩是

M=23 452 kN·m+17 110 kN·m=40 562 kN·m

那么如果仅仅靠混凝土自身的重量来平衡不平衡力矩，那么抗倾覆稳定系数计算如下:

抗倾覆稳定力矩是23 823 kN×2.3 m/2=27 397 kN·m

倾覆力矩（不平衡力矩）=40 562 kN·m

因此如果仅仅依靠混凝土箱梁自身的重量来保证抗倾覆稳定，其“抗倾覆稳定系数”是0.68，不能满足要求。

为保证箱梁施工的倾覆稳定性,实际施工时，在每个桥墩顶预设了4个临时墩，每个临时墩中均预埋了15根Φ32的精轧螺纹钢，按单根精轧螺纹钢承受60 t拉力计算，那么每个临时支座的钢筋总计可以承受900 t的拉力，则可以形成20 700 kN·m的抗倾覆力矩，因此单边抗倾覆稳定力矩可以增加20 700 kN·m×2=41 400 kN·m。

增加临时钢筋锚固后的抗倾覆力矩是:

27 397 kN·m+41 400 kN·m=68 797 kN·m

由此可得抗倾覆稳定系数是:

68 797 kN·m/40 562 kN·m=1.7＞1.3

该临时锚固措施足够保证连续梁悬灌的抗倾覆稳定。

2.2 临时支座受力计算

当混凝土箱梁达到最大倾覆状态的时候，那么临时支座承受的最大荷载有以下几个因素决定:

1）梁体自重引起:23 823 kN/4=5 956 kN

2）最大倾覆状态引起:（40 562 kN·m/2.3 m）/2=8 818 kN

因此单个临时支座的最大荷载是5 956 kN+8 818 kN=14 774 kN

每个临时支座的面积是:2 m×0.6 m=1.2 m2

临时支座的压应力是:12.3 MPa，采用C50混凝土，完全可以满足要求。

Φ32精轧螺纹钢锚固长度，按照规范要求,通常钢筋在混凝土中的锚固长度按45 d埋设，即Φ32精轧螺纹钢在混凝土中锚固长度为45×3.2=144 cm。在本连续梁按照220 cm埋设。

3 结论

对于（40+64+40）m连续梁施工中，为保证悬灌过程的倾覆稳定性，在每个主墩顶均预埋了四个临时支座,每个临时支座中又预埋了15根Φ32的精轧螺纹钢，根据上面的计算，可以满足箱梁施工的抗倾覆稳定要求。

施工时，均需要在Φ32的精轧螺纹钢筋两端加上定型的垫板和螺母，保证其在箱梁混凝土内的锚固受力需要，分别深入箱梁腹板和桥墩长度不小于2.2 m。

[1]《(40+64+40)m双线连续梁》设计图纸.

[2]钢结构设计规范[S].

[3]铁路桥涵施工技术规范[S].

[4]雷俊卿.桥梁悬臂施工与设计[M].北京:人民交通出版社,1999.