浅析客运专线连续梁0#块支架施工技术要点

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　　摘 要 结合具体工程，对客运专线连续梁0#块支架施工技术进行了分析，并介绍了0#块支架施工过程中杆件的计算方法，为今后同类型连续梁0#块支架施工提供技术参考。
　　关键词 客运专线;连续梁0#块;支架;混凝土;荷载
　　1 工程概况
　　大跨径连续梁桥一般采用悬臂浇筑法施工，其中0#块支架施工在连续梁悬臂浇筑施工中是一个非常重要的阶段，本文结合沪昆客专醴陵特大桥（48+80+80+48）连续梁0#块的施工实践，详细分析0#块支架的杆件受力计算。本连续梁截面形式为单箱单室，由墩向跨中截面逐渐变小，采用钢管立柱支架和墩梁临时固结的方案进行0#块施工，0#块长度12m，单侧悬臂长度4m，混凝土总浇筑方量约为324m3。主墩承台施工时通过放线在指定位置预埋钢板，承台施工完成后，对基坑进行回填，然后在承台的预埋钢板上焊接钢管立柱，在钢管立柱上搭设工字钢平台和调平楔子，以调整0#块底模弧度，再安装底模和侧模，底模标高根据支架预压试验数据预留沉降值，模板间缝隙采用胶布粘贴。
　　本段连续梁0#块支架共采用12根直径Φ630mm，壁厚12mm的钢管立柱，沿纵向桥墩两侧对称各设2列，钢管立柱纵桥向中心间距2.2m，横桥向设置3排钢管立柱，钢管立柱中心间距2.85m。钢管立柱顶设置双拼I40a工字钢横梁，横梁上按如下平面图布置I32a工字钢纵梁，I32a工字钢纵梁与双拼I40a工字钢横梁之间设置铁楔子，铁楔子与相邻工字钢采用断续焊焊接牢固[1]。
　　2 支架施工技术要点
　　2.1 荷载分析
　　施工人员、机械、材料荷载：P1=2.5KN/m2
　　混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载：P2=2.5KN/m2
　　梁体钢筋混凝土平均截面自重荷载：
　　（1）翼缘板处：G翼缘=S翼缘×12×26.5=387KN （S翼缘=1.21）
　　（2）腹板处：G腹板=S腹板×4×26.5=605.3KN （S腹板=5.71）
　　（3）顶板处：G顶板=S顶板×4×26.5=236.5KN （S顶板=2.23）
　　（4）底板处：G底板=S底板×4×26.5=517.3KN （S底板=4.88）
　　模板、支架自重荷载：P3=1.5KN/m2;
　　混凝土胀模系数按1.1考虑。
　　2.2 受力计算
　　（1）纵桥向I32a工字钢分配梁检算
　　①翼缘板下纵桥向I32a工字鋼检算
　　2.65m宽的翼缘板由模板背架将荷载全部传递到4根I32a工字钢上，按均布荷载计算：
　　单侧翼缘板位置其他总线荷载为：
　　（2.5+2.5+1.5）×2.65=17.23 KN/m
　　G总=387×1.1+17.23×12=632.46KN
　　单侧翼缘板位置总线荷载为：
　　q翼缘=G总/（4×12）= 632.46/（4×12）=13.2KN/m，
　　通过结构力学求解器做出弯矩及剪力图如下：
　　由上图计算可知：
　　最大弯矩M=8.96KN.m，最大剪力Q=19.33KN
　　查路桥计算手册型钢表得I32a截面特性：d=9.5mm，I=11080cm4，W=692.5cm3，s=400.5cm3，E=2.1×105Mpa，以翼缘板处产生的最大弯矩来验算。
　　抗弯强度：σ=M/W=8960/（692.5×10-6）=12.93MPa<[σ]=145MPa
　　抗剪强度：τ =QS/dI=19330×400.5×103/（9.5×11080×104）
　　=7.35MPa<[τ]=85MPa
　　抗弯刚度：f=5ql4/384EI=5×13.2×56604/（384×2.1×105×11080×104）=7.6mm<[f]=5660/500=11.3mm以上均满足要求。
　　②腹板及底板下I32a工字钢检算
　　悬挑段纵向长4m，宽0.9m的腹板重量由3排I32a的工字钢承受，宽4.9m的底板重量由9根I32a工字钢承受按均布荷载计算：
　　G总腹板=605.3×1.1+（2.5+2.5+1.5）×0.9×4=689.23KN
　　G总底板=（236.5+517.3）×1.1+（2.5+2.5+1.5）×4.9×4=
　　956.58KN
　　单侧腹板位置总线荷载为：q腹板=G总腹板/（4×3）= 689.23/（4×3）=57.43KN/m，
　　单侧底板位置总线荷载为：q底板=G总底板/（4×9）= 956.58/（4×9）=26.57KN/m。
　　通过结构力学求解器做出腹板下单根工字钢弯矩图及剪力图如下：
　　通过结构力学求解器做出底板下单根工字钢弯矩图及剪力图如下：
　　由上图可知，最不利荷载在腹板位置，最大弯矩为M=28.72KN.m 最大剪力为Q=70.59KN
　　查路桥计算手册型钢表得I32a截面特性：d=9.5mm，I=11080cm4，W=692.5cm3，s=400.5cm3，E=2.1×105Mpa，以腹板处产生的最大弯矩来验算。
　　抗弯强度：σ=M/W=28720/692.5×10-6=41.4MPa<[σ]=145MPa，满足要求。
　　抗剪强度：τ=QS/dI=70590×400.5×103/（9.5×11080×104）
　　=26.8MPa<[τ]=85MPa，满足要求。
　　抗弯刚度：f=5ql4/384EI=5×57.43×22004/（384×2.1×105×11080×104）=0.8mm 　　<[f]=2170/500=4.34mm，满足要求。
　　（2）横桥向双拼I40a工字钢检算
　　根据上层纵梁的支反力，可以求出横梁双拼I40a工字钢的受力，由纵向分配梁的受力图可以得出，腹板下每根工字钢最大支点反力为（57.43+70.59）=128.02KN，底板下每根工字钢最大支点反力为（26.57+32.66）=59.23KN，翼缘板下每根工字钢的最大支点反力为（14.08+13.2）=27.28KN，因此腹板位置换算成均布线荷载为128.02×3/0.9=426.7KN/m，底板位置换算成均布线荷载底板下为59.23×9/4.9=108.7KN/m，翼缘板位置换算成均布线荷载为27.28×4/2.65=41.17KN/m，故可做出如下受力图[2]：
　　由上图可知：最大弯矩M=264.42KN.m
　　最大剪力Q=354.33KN
　　查型钢表得I40截面特性：d=10.5mm，I=21714cm4，W=1085cm3，s=631cm3，E=2.1×105MPa。以底板处产生的最大弯矩来验算。（按双拼计算）
　　抗弯强度：σ=M/W=264420/（2×1085×10-6）=121.85MPa<[σ]=145MPa，滿足要求。
　　抗剪强度：
　　τ=QS/2dI=354.33×631×103/（2×10.5×21714×104）
　　=49MPa<[τ]=85MPa，满足要求。
　　（3）钢管立柱压应力检算
　　由钢管立柱上I40工字钢的受力可以知道，钢管立柱所受最大轴向压力为：F=（354.33+332.24）=686.57KN
　　钢管立柱选用直径Φ630mm，壁厚12mm的螺旋焊接钢管，材质A3钢材。
　　A=3.14*（3152-3032）=23286.24mm2
　　σ=F/A=686570/23286.24=29.48MPa<[σ]=140MPa，钢管承载力满足要求。
　　（4）钢管立柱刚度检算
　　i=1/4*（6302+6062）1/2=218.5，钢管立柱长22m;
　　λ=l/i=22000/218.5=100.7≤[λ]=150刚度满足要求。
　　3 结束语
　　现浇连续梁施工工期紧，安全质量受到高度重视，在这种情况下，作为施工企业，只有不断提升自身的技术水平，通过不断的技术创新，才能在激烈竞争的市场环境中生存下去。
　　参考文献
　　[1] 杨文渊.路桥施工常用数据手册[M].北京：人民交通出版社，2004：109.
　　[2] 周水兴，何兆益，邹毅松.路桥施工计算手册[M].北京：人民交通出版社，2001：227.
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