預應力混凝土連續梁懸臂施工臨時固結錨固措施
該論文獲2018年度中鐵二十局集團有限公司優秀論文一等獎;作者:凌明磊
  時間:2019-03-06  點擊量:   
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摘要:本文結合馬鞍山鄭蒲港鐵路專用線跨牛屯河特大橋一跨牛屯河預應力混凝土連續梁懸臂施工,通過對梁體自重、施工機具、風載和一側掛籃突然墜落等各種不利荷載分析,詳細計算預應力混凝土連續梁在結構最大雙懸臂狀態的不平衡彎矩及支承反力,推算出臨時固結錨固鋼筋數量和豎向反力承壓面積,確保懸臂施工的穩定性和安全性。實踐證明切實可行,為大跨度預應力混凝土連續梁臨時固結施工措施提供參考。

工程概況

新建鐵路馬鞍山鄭蒲港鐵路專用線位于安徽省馬鞍山市、蕪湖市境內,線路全長38.78km,三座特大橋,無隧道工程,橋梁占比74.4%。其中牛屯河特大橋全長16384.356m,全橋兩次跨越牛屯河,為全線控制性工程及重難點工程。

跨牛屯河特大橋一跨牛屯河采用(75+125+75)m連續梁跨越,截面類型為單箱單室直腹板變高度箱梁,箱梁采用C55高性能混凝土,橋面寬度7m,底板寬度6m。0#塊高度9.2m,長度11m,單邊18個梁段,17#塊為合攏段。縱向預應力采用抗拉強度標準值為fpk=1860Mpa,彈性模量為Ep=195Gpa,公稱直徑為Φ15.2mm高強度、底松弛鋼絞線;豎向預應力采用Φ32預應力混凝土用精軋螺紋鋼筋,標準強度fpk=830Mpa。主墩采用3.6*9.4m圓端型實體墩,墩高10.5m。

設計圖紙說明中墩處臨時固結施工措施應能承受中支點處最大不平衡彎矩87526KN.m及相應的豎向反力57618KN(設計值)。設計中未考慮一側掛籃突然墜落的情況,施工時應加強掛籃錨固,杜絕此類事故發生。

2  T臨時固結設置

隨著橋梁建設的高速發展,懸臂施工以其安全、可靠、快速、有效等特點,已廣泛應用于連續梁、懸臂梁、斜拉橋施工中,成為國內普遍使用的大跨度預應力混凝土連續梁常用的施工方法。懸臂施工由掛籃懸空走行,不必搭設支架,所以不受地形影響,甚至不受天氣影響,且不影響地面交通。

大跨度預應力混凝土連續梁在懸臂施工過程中存在施工管理與控制的差異等人為操作因素,同時受梁體自重、風力等會產生一定的不平衡彎矩,導致T構失去平衡,為確保懸臂施工的穩定性和安全性,且不使永久支座過早受力,同時為了滿足合攏段澆筑前的體系轉換的要求,在懸臂施工過程中,必須設置臨時支墩將橋墩與梁體固結。施工時在墩頂支承墊石外側順橋向設置條形混凝土基礎作為臨時支墩,預埋精軋螺紋鋼,和混凝土支墩形成臨時固結體系,抵抗梁體自重和施工荷載產生的最大不平衡力矩。臨時固結主要承受懸臂施工時梁體兩端不平衡重、施工荷載不平衡重,并考慮風載、一側掛籃與梁體混凝土掉落所造成的不平衡彎矩,并由此不平衡彎矩和梁體自重產生的豎向支反力。其中最大豎向支反力一側臨時固結混凝土承受,最大不平衡彎矩引起的拉力由另一側的臨時固結中預埋精軋螺紋鋼承受。

人類對地面交通的不斷需求、科學與技術的不斷進步,是橋梁工程得以發展的強大動力。為提高橋梁的通行能力,在承載能力一定的條件下,提高橋梁的跨越能力,世界橋梁正不斷刷新著跨度記錄。建筑前所未有的大跨度橋梁,需要淵博的技術知識、卓越的才能和創造性的勇氣,是對自然和人類自身的挑戰,因此具有極大的吸引力。隨著技術體系的日薪完善,橋梁的跨度必將不斷加大,對預應力混凝土連續梁懸臂施工臨時固結提出更高的要求。

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