基于悬浇箱梁0#块施工的一种三角托架装置

彭通洲(四川路桥华东建设有限责任公司)

基于悬浇箱梁0#块施工的一种三角托架装置

彭通洲(四川路桥华东建设有限责任公司)

摘要:结合具体实例，阐明一种结构安全、施工高效、可重复使用的三角托架装置在挂篮悬浇箱梁0#块施工过程中的运用，以达到降低成本、节约资源、减少能耗的目的。

关键词:三角托架;悬浇; 0#块施工

1　前言

随着公路交通建设的不断发展，国家高速公路、高速铁路的不断完善，路网建设不断向西部、向山区、向高原挺进，桥隧比例不断提高(最高桥隧比的高速公路:汶(川)－马(尔康)高速公路，86.5%)，高墩、大跨不断涌现，尤其是跨径200 m以下的连续梁在跨越深谷、河流、主要道路的工程中以其施工工艺成熟、造价低、所需特种设备少等优势成为首选。结合实例详细阐明可重复使用的三角托架在悬浇箱梁0#块的施工中的运用。

2　问题说明

常规连续梁桥、连续刚构桥在0#甚至1#块的施工时采用落地式支架法和托架法两种。落地式支架简单，适用于墩侧地基基础较好、墩柱高度不高的情形;托架法则主要适用于墩侧地基基础处理难度较大、墩柱高度较大或处于水中不便施工的情形。

在托架法施工过程中则多采用在墩柱施工时预埋型钢或预埋钢板的样式。在0#块、1#块施工时采用型钢与预埋件进行焊接连接，施工完成后采用气割割除墩柱表面以外的支架部分。其优点使用简单直接、受力分析明确，受到广大工程技术人员的“青睐”;然而其缺点也给不少施工人员带来不少烦恼。

首先墩柱施工时要预埋较大截面的型钢或者较大面积的钢板及锚筋与墩柱结构钢筋相互影响，预埋费时，精度不高;其次支架安装时需要高空焊接，操作不易、作业时间较长，焊接质量不易保证，安全风险较高;最后施工完成后会在墩柱表面留下一道面积不小的“伤疤”，其留下的型钢、钢板需采用特殊防腐处理，否则影响墩柱的耐久性。

对此结合工程实例提出使用一种可重复使用的三角托架装置可避免以上问题，以达到结构安全、施工高效、节约资源、减少对桥梁耐久性影响的目的。

3　实例介绍

3.1简述

杭新景高速公路是《浙江省公路水路交通建设规划》(2003－2010)公路主骨架“两纵两横十八连三绕三通道”中的“一连”。杭新景高速公路衢州段(建德寿昌至浙赣省界开化白沙关)，全长105.053 km，设计速度100 km/h，桥梁总长24 337 m/80座。

本例方家亭大桥全桥上部结构共3联:左幅: 3×30 + (30 +50 +30) +2×30 m;右幅20 + 3×30 + (30 + 50 + 30) +30 m。第1、3联采用预应力混凝土(后张)先简支后连续T梁;第2联采用预应力混凝土现浇连续箱梁。箱梁采用C50混凝土，左右双幅，半幅桥宽12.5 m，单箱单室断面，其中箱底宽6.5 m，两侧悬臂翼缘板宽3.00 m。箱梁根部梁体中心线梁高H根=3.1 m，跨中及边跨现浇段中心线梁高H中= 1.8 m。

箱梁0#块长10 m，墩柱宽3 m，0#块于墩前后端各悬挑3.5 m，混凝土176.8 m3，通过对比施工难以程度、经济性、环保与耐久性等，选择如(图1)所示的施工方案，即采用可重复使用的三角托架装置。

该桥左右两幅共计4个0#块，按计划先施工左幅2个0#块，共需投入2对三角托架及连接拉杆，待左幅0#块施工完成，临时锚固措施到位后，拆除三角托架，进行后续悬浇施工的同时，可安装右幅三角托架，先行右幅0#块施工以达到工期计划合理，资源有效配置及合理利用的目的。

3.2三角托架构造

通过拟选细部结构尺寸及试算结果，选择三角托架采用双拼2I25b工字钢组合而成，两支间净距6 cm，以利于φ32精轧螺纹钢筋对拉连接及拆除作业，同时也提高工字钢y轴方向的抵抗矩，两支间连接采用连接板间距1 m，同时对主要受力集中部位对工字钢进行加劲处理。

精轧螺纹钢用于锚固托架竖杆，只承受拉力，不承受剪力。托架竖杆上部锚固螺纹钢主要承受拉力，采用Φ32 mm的精轧螺纹钢，下部螺纹钢仅作为锚固托架用，故采用Φ25 mm的精轧螺纹钢。剪力栓采用2根一组100 mm的Q235钢柱，承受托架传递全部竖向荷载。

3.2.1三角托架验算

路桥施工计算手册中荷载组合系数为: 1.2DEAD +1.4q活为最不利荷载，根据其最不利荷载组合验算双I25托架计算结果如下。

最大弯矩Mmax=55.4 kN·m;弯曲应力σmax=69.4 MPa ＜145 MPa;满足要求。

最大轴力Nmax= 612.3 kN·m;轴向应力σmax= 63.7 MPa＜145 MPa;满足要求。

组合应力(轴力+弯矩)σmax= 88.2 MPa＜145 MPa;满足要求。

最大剪力Qmax= 259.0 kN;剪应力τmax= 74.3 MPa＜［τ］=85 MPa;满足要求。

变形位移

fmax=2.7 mm＜L/400 =5 mm;满足要求。

3.2.2对拉杆验算

轧螺纹钢所受最大拉力为343 kN，则精轧螺纹钢最大拉应力σmax= 343 000/(3.14×32×32/4) = 426.5 MPa＜650 MPa;满足要求。

为减小精轧螺纹钢生伸长量对结构稳定性的影响，应对精轧螺纹钢施加预紧力，取张拉控制力为1.2倍最大拉力，即412 kN。

3.2.3剪力栓验算

剪力栓所受最大剪力Qmax=439.1 kN

［τ］=85 MPa

满足要求。

3.3实用价值

通过测算常规预埋钢板或预埋连接工字钢等，一个0#块施工单从不可回收材料消耗1万余元，左右两幅4个节约4万元，同时采用该三角托架装置避免高空焊接施工降低了施工难度，减小了人力、机械设备消耗，也避免了后期结构物外露防腐处理，也增强了墩柱的美观形象。

4　结论

从简单的结构受力验算，到实物三角托架的加工、安装、使用及拆除，通过实践证明该托架装置是可行的，达到了预期的目的。虽然从单座桥梁施工中的使用情况看成本节约不是很明显，但随着高速公路向西部、向山区不断挺进，同类桥梁结构不断重复涌现，总体价值是可观的。对企业来说降低了施工难度又节约了成本，对全社会来说节约了资源又降低了能耗。

参考文献:

［1］周水兴，何兆益，邹毅松，等.路桥施工计算手册［M］.人民交通出版社，2001.

［2］杭新景高速公路施工图.浙江省交通规划设计研究院，2011.

收稿日期:2015－03－31

中图分类号:U442

文献标识码:C

文章编号:1008－3383(2015)05－0089－01