連續(xù)梁懸臂施工臨時固結(jié)設(shè)計思路及計算

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1、連續(xù)梁懸臂施工臨時固結(jié)設(shè)計思路及計算江光軍1.臨時固結(jié)概述懸臂法施工時，主墩臨時固結(jié)（臨時支座）是上部構(gòu)造施工安全和質(zhì)量的關(guān)鍵工序，施工臨時支座時，應(yīng)確保其施工質(zhì)量。連續(xù)梁在采用分段懸臂澆筑過程中，永久支座不能承受施工中產(chǎn)生的不平衡力矩，施工中需采取臨時錨固措施，以提供豎向支撐、抵抗施工中產(chǎn)生的各種不平衡力矩，保證“T”構(gòu)平衡。某橋設(shè)計文件提供了臨時固結(jié)方案，采用“墩頂臨時墊塊”和“墩外鋼管支撐加預(yù)應(yīng)力”兩套措施。并要求施工單位“自行補充構(gòu)造細節(jié)”，作必要的計算，選擇支撐鋼管的根數(shù)、尺寸、規(guī)格及預(yù)應(yīng)力數(shù)量。根據(jù)現(xiàn)行連續(xù)梁懸臂施工臨時固結(jié)的習(xí)慣做法，一般只在墩頂或墩外采用一

2、套固結(jié)措施，以提供豎向支撐、抵抗施工中產(chǎn)生的不平衡力矩。本著這一思路，施工單位擬對本橋采用墩外鋼管柱加錨固鋼筋，取消預(yù)應(yīng)力，取消墩頂臨時墊塊的施工方案。2.臨時支撐驗算2.1計算條件設(shè)定某大橋設(shè)計文件未提供不對稱荷載作用時的支座不平衡彎距數(shù)據(jù)，現(xiàn)對橋墩兩側(cè)懸臂施工時相對不平衡荷載設(shè)定為：移動掛籃時其位移差不超過一個節(jié)段;澆注混凝土?xí)r其重量差不超過1/4節(jié)段。由于臨時支撐與梁體的錨固連接，在連續(xù)梁懸臂施工過程中固定支座已不能受力，所以梁體混凝土自重及施工荷載全部由臨時支撐承擔(dān)。計算以手算為主，最后結(jié)果以電算復(fù)核。手算采用簡支梁模式，電算按實際連接狀態(tài)以剛性連接建模,支點為對

3、稱0號節(jié)段中軸線的兩側(cè)臨時支撐，初步擬定按下圖布置。82.2不平衡彎距支座反力計算連續(xù)梁在雙伸臂過程中所受的不平衡力矩，當(dāng)條件相同時，距離越遠力矩越大，所以取最后一個節(jié)段即第15節(jié)段計算。a、澆筑混凝土相差1/4個梁體節(jié)段假定澆筑混凝土?xí)r相差1/4梁段，當(dāng)澆筑第15節(jié)梁段時，示意圖如下：該段梁體長為4m，重量為1045KN，考慮混凝土超灌系數(shù)1.05，動載系數(shù)1.2，不平衡荷載為：1045/4×1.05×1.2=329KN，距一側(cè)支撐距離為46m，不平衡荷載產(chǎn)生的支座反力計算如下：8R拉=-329×46/6=-2522KNR壓=329+2522=2851KNb、移動掛籃時

4、相差一個梁段澆筑第15節(jié)梁體前，掛籃在第14節(jié)梁體上移動，當(dāng)一側(cè)掛籃到位時，距臨時支撐42m，另一側(cè)掛籃如果未動，距臨時支撐38m，掛籃重量按80T=80×10=800KN計算，如下圖所示：由此不平衡荷載產(chǎn)生的支座反力計算如下：R拉×6＋800×44=800×42R拉=800×(42-44)/6=-267KN顯然，掛籃不對稱移動產(chǎn)生的支點拉力要比1/4梁段混凝土產(chǎn)生的支點拉力小很多，所以只對1/4梁段混凝土產(chǎn)生的不平衡荷載進行驗算。2.3按以上設(shè)定條件的強度驗算a、每根臨時支撐所受的力每根臨時支撐受力由三部分組成：不平衡力距反力，箱梁自重，掛籃自重。不平衡力距反力：-25

5、22KN，+2851KN.箱梁1/2T構(gòu)自重經(jīng)統(tǒng)計為25357KN,考慮超灌系數(shù)1.05及鋸齒塊等其它荷載，取1.1系數(shù)，總重：25357×1.1=27893KN.1端掛籃的自重：800KN.所以一側(cè)臨時支撐單根受力為：Nmax=(2851+27893+800)/2=15772KNNmin=(-2522+27893+800)/2=130855KN8b、臨時支撐強度驗算單根臨時支撐最大受力Nmax=15772KN，最小受力Nmin=130855KN，始終處于受壓狀態(tài)，無需配置受拉鋼筋或張拉預(yù)應(yīng)力，但要對鋼管混凝土支撐進行強度驗算。支撐截面由φ800×10mm鋼管填充C50混

6、凝土組成。鋼管采用Q235，強度設(shè)計值f=215N/mm2,C50混凝土強度設(shè)計值fc=23.1N/mm2。假設(shè)臨時支撐為軸心受壓桿件。鋼管承壓面積248cm2,換算混凝土承壓面積為248×215/23.1=2308cm2，混凝土承壓面積4778cm2,兩項合計，總承壓面積為：A=2308+4778=7086cm2則臨時支撐的混凝土所受最大壓應(yīng)力為：σ1=mpa＜fc=23.1Mpa，滿足要求由以上計算可知，在梁體巨大自重力的作用下，按所設(shè)條件計算的臨時支撐始終處于偏心受壓狀態(tài)，梁體沒有傾覆危險。所以，還應(yīng)采用其它極端條件進行復(fù)核驗算。3.考慮施工特殊荷載驗算3.1工況分

7、析在施工中，懸臂澆筑如果沒有做好掛籃錨固，會發(fā)生掛籃連帶混凝土墜落事故，這是施工單位最擔(dān)心的特殊事件，此時也不希望引發(fā)T構(gòu)倒塌，避免帶來更大的損失。在這種工況下，重新驗算最不利的傾覆彎矩是否會產(chǎn)生拉應(yīng)力。3.2荷載及支座反力計算荷載主要是豎向荷載和不平衡彎矩，單側(cè)豎向荷載為1/2T構(gòu)自重減去末端一節(jié)混凝土自重，不平衡彎距由末段混凝土和掛籃產(chǎn)生，作用力為：1045×1.1+800=1950KN，作用距離為44m。如下圖所示：8由此不平衡荷載產(chǎn)生的支座反力計算如下：R拉=-1950×44/6=-14300KNR壓=1950+143