汤池特大桥60+100+60m连续梁墩梁临时固结施工设计

赵志全

摘要：本文结合新建铁路东北东部铁路通道前阳至庄河段汤池特大桥（60+100+60）m悬臂浇筑预应力混凝土连续梁墩梁临时固结施工实例，详尽的论述了墩梁临时固结施工工艺中的技术难点及技术重点、临时固结、临时支座结构施工设计及固结设计验算指标、施工工艺流程及操作要点等内容。由于该项施工设计简捷明了，在实践中收到了十分理想的效果。

Abstract： Based on the example of the temporary consolidation construction of the pier and beam of the （60 + 100 + 60） m cantilever pouring prestressed concrete continuous beam of Tangchi super large bridge in Qianyang-Zhuanghe Section of the northeast east railway passage of the new railway， this paper discusses in detail the technical difficulties and key points in the construction technology of pier beam temporary consolidation， construction design of temporary consolidation and temporary support structure and consolidation design checking index， construction process and operation key points. As the construction design is simple and clear， it has received very ideal effect in practice.

关键词：连续梁;墩梁;临时固结;施工设计

Key words： continuous beam;pier beam;temporary consolidation;construction design

中图分类号：U443.22                                        文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）19-0137-03

1  工程概况

新建铁路东北东部铁路通道前阳至莊河段汤池特大桥，桥梁全长1701.6m。其中19#～22#墩设计为（60+100+60）m悬臂浇筑连续梁，梁全长221.5m。汤池特大桥沿途跨越201国道、既有公路集龙线、汤池河，施工用地多为旱田地，地势平缓。

箱梁横截面为单箱单室、变截面、变高度、直腹板形式，顶板的厚度一般为40cm、50cm，中支点加厚至75cm，边支点加厚至65cm;腹板厚度分为60～80cm、80～100cm，按折线变化;底板的厚度为40～100cm，按园曲线变化至梁根部。中支点处加厚至156cm。顶板宽度12.2m，底板宽度6.8m，在中间支座5.2m范围内加宽到8.0m。箱梁高度沿着纵向按二次抛物线变化，中支点梁高7.5m，边支点和跨中梁高4.5m。

箱梁设计采用C55混凝土，竖向预应力钢筋采用？准25mm高强度精轧螺纹钢筋，型号PSB930，抗拉强度标准值为930MPa。

设计文件说明书中标明施工挂篮、模板、机具、人群等临时施工荷载按1000kN计算。

2  工程的重点和难点

2.1 桥梁主墩概况

墩身设计为C40实体钢筋混凝土。墩身顶帽尺寸横桥向宽10.4m、顺桥向长4.2m。墩顶平面图如图1所示。

2.2 悬浇梁概况

全桥共分为51个梁段，T构每侧悬浇12个节段，总计悬浇48个节段。中支点O号梁段长度12m，悬浇梁段分成3.0m、3.5m及4m，合拢段长2m，边跨直线段长度9.75m，最大悬臂浇筑块1794.0kN。

2.3 大跨度连续梁临时固结施工的难点和重点是精轧螺纹锚固钢筋在墩身内的定位固定及墩顶的高空作业安全。

3  墩梁临时固结及临时支座结构施工设计

3.1 墩梁临时固结

本方案以最高边墩19#墩为设计对象，22#墩边跨梁段支撑架参考本方案施工，由现场技术人员对号调整。本边跨现浇梁模板支撑架施工技术方案采用倚墩式落地支撑架。为充分利用施工现场自有材料，施工方案就地取材。支架优先采用现场既有的I56工字钢。为增强支撑架的整体稳定性和支撑能力，模板支撑架按倚靠式支撑架结构设计。

临时固结结构设计，依据设计及规范文件相关要求，墩梁临时固结结构设计视永久桥梁支座不受力，按照以临时的固结结构来承担悬浇梁的全部荷载及最大倾覆弯矩设计。

在桥梁永久支座的外侧墩帽边缘处设置临时支座，条形布置，每座墩顶布置四条。平面布置宽度60cm、长度2×300cm，从墩顶至梁底全高。临时支座采用C40混凝土，采用32根直径？准32mm钢筋抗倾覆锚固、精轧螺纹钢筋锚栓标准强度[σ]=830MPa（型号PSB830），每根锚固钢筋长度大于4m，锚固钢筋布置在对应于箱梁腹板处，使其既能承受上部竖向压力，又能承受不平衡倾覆弯矩。

本桥墩梁T构临时固结方案采用梁与墩身的体内固结方案。

3.2 临时支座结构

大多做法在临时支座内加设5cm厚电热丝硫磺砂浆夹层。根据以往的施工经验，由于墩身和梁体散热量极大，电热丝加热无法达到硫磺砂浆熔化程度，临时支座还是直接凿除。因此，本方案支座直接采用钢筋混凝土结构。

临时固结支座采用C40钢筋混凝土，采用直径Φ32mm、标准强度为830MPa的精轧螺纹钢筋抗倾覆锚固。分别布置在20#、21#墩顶上。

每个主墩墩顶布置前后四条临时支座，临时支座沿桥向距离墩中心180cm。每条临时支座尺寸横桥向2×300cm（长）×顺桥向60cm（宽）。

每个主墩共设置32根直径Φ32mm、标准强度为830MPa的精轧螺纹锚固钢筋。考虑曲线向内偏心弯矩的影响，曲线内外不对称布置，曲线外侧临时支座布置9根、曲线内侧临时支座布置7根。布置在临时支座内，对应腹板位置，布置间距大约20cm，服从箱梁预应力孔道位置的调整。代入锚垫板锚固，埋入墩身和梁体内的单端长度应大于1.5m，每根精轧螺纹长度应大于4.0m。具体布置尺寸详见图2所示。

4  临时固结设计主要验算及用料技术标准

4.1 临时固结设计主要验算

①墩梁临时固结设计荷载。

最大竖向反力：N=45210kN;

最大不平衡弯矩：M=104575kN·m。

②主要设计验算指标。

临时支座选用C40混凝土。其标准抗压强度为fck=26.8MPa，其强度安全系数大于1.5，满足要求。

抗倾覆锚固钢筋每侧临时支座内锚固钢筋为16根，每个T构合计需要32根Φ32mm、标准强度[σ]=830MPa（型号PSB830）精轧螺纹钢筋。考虑曲线向心抗倾覆作用，采用不对称布置方式，曲线外侧支座内布置9根，曲线内侧支座布置7根精轧螺纹钢筋。安全储备系数大于K=1.5，满足要求。

4.2 用料技术标准

采用直径为32mm、标准强度不小于830MPa的精轧螺纹钢筋为抗倾覆锚固钢筋。临时支座混凝土为强度标号应大于C40。墩身内加强筋布置见图3。

5  施工工艺流程及操作要点

5.1 施工工艺流程

抗倾覆锚固钢筋应和墩身同时施工。墩身混凝土浇筑施工完成后，在墩顶立模浇筑临时支座混凝土。抗倾覆锚固钢筋的上段，直接浇筑在箱梁体内。施工工艺流程见图4。

5.2 临时固结施工操作要点

①用于锚固的精轧螺纹钢筋下料及锚板的制作与安装精轧螺纹钢筋的下料应采用无齿锯切割，不得使用乙炔气火焰切割。下料长度误差控制在10mm内。

采用20mm厚Q235钢板制作锚板，100mm等边长方形板，中间钻35mm孔。锚板的固定，可轻微点焊锚板与螺帽，不得损伤螺杆与螺帽。

锚板和螺帽，与钢筋固定架绑扎或者点焊连接，防止螺帽脱落。锚杆端部加强配筋详见图5所示。

②锚固钢筋准确定位及误差控制。锚固钢筋高出墩顶，相对不稳。可在钢模板及墩身主筋上用点焊接固定，要确保锚固筋安装位置精准。锚固筋长度误差要严控在15mm内。

③加强钢筋网片布置。锚固钢筋抗拔力集中，要增强墩身锚固筋所在位置局部混凝土抗剪力的强度，故在锚板位置增加设置双层钢筋网片（？准10mm），网片不小于50cm×100cm，网片间距100mm，钢筋间距50mm。墩身内锚杆下加强钢筋网片布置详见图6所示。

箱梁本身钢筋密集，故不增设抗剪加强钢筋。

为防止墩顶混凝产生裂纹，因墩顶没有钢筋网片设计，因此将Φ12mm螺纹钢筋网片预埋在临时支座底下的墩顶200mm厚度内，间距为100mm布设钢筋，埋设在临时支座下的钢筋网片要大于支座200mm。

④安装临时支座模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土。从经济角度考虑可采用普通模板用于临时支座结构。

临时支座属于矮柱受压杆件。为增强整体抗压能力，按钢筋混凝土设计规范相关规定，设置水平约束网片。网片钢筋为直径10mm普通钢筋，水平网格间距200mm，上下两层间距约200mm。随着混凝土浇筑进度逐层放置钢筋网片。

混凝土浇筑工艺，无特殊要求。

为防止混凝土表面和内部收缩不匀而开裂，待其初凝后，应加以苫盖保温梁底坡度与临时支座顶面坡度应相一致。

⑤拆除临时固结体系。临时固结结构随着合拢段的合拢步骤拆除。在合拢段加劲型钢支撑安装后与合拢段混凝土浇筑前，凿除合拢段一侧的临时支座混凝土。

拆除临时支座的方法很多，常用的方法有排钻眼，切割，镐铲除等，可根据具备的工具情况及现场实际情况选择施工方法。

针对预留钢筋，可在合拢段纵向预应力张拉后切除其锚固钢筋。

6  結束语

新建铁路东北东部铁路通道前阳至庄河段汤池特大桥（60+100+60）m悬臂浇筑预应力混凝土连续梁工程，是全线的节点控制项目，安全、质量、工期必须保证，否则将影响架梁通道的畅通，为此在施工要点上加以重视。

锚固钢筋必须垂直受力，位置必须准确，加固必须牢靠。施工中严防精轧螺纹锚固钢筋被电焊烧伤。锚固钢筋的布置位置，应以箱梁预应力管道为主，可适当调整。

临时支座的拆除时间，按照铁路桥涵施工技术规范的相关规定为先解除。即在合拢段加劲型钢支撑形成能力后、混凝土灌注前解除合拢口一侧的临时支座，并保留部分锚固钢筋。解除临时支座的时间相应，对于中间合拢段尤为重要，边跨段约束没有多大作用。因为，中跨合拢段加劲型钢支撑形成后，相当于门式刚架，温度内力很大很大，应严格按规范规定顺序解除，并快速解除。

参考文献：

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