大跨度连续梁墩梁临时固结与合拢口临时锁定受力简化分析

大跨度连续梁墩梁临时固结与合拢口临时锁定受力简化分析

中铁一局集团天津建设工程有限公司天津300250

摘要:连续梁墩梁临时固结和合拢口临时锁定是悬臂施工T构稳定和合拢口混凝土防裂与施工安全的重要保证措施。本文采用简化的方法对某大跨度铁路连续梁的墩梁临时固结和合拢口临时锁定措施进行了分析研究,该方法易于工程设计人员及施工人员掌握,为类似工程建设项目提供技术参考。

关键词:连续梁;墩梁临时固结;合拢口;临时锁定;劲性骨架;简化分析

Simplifiedanalysisoftemporarylockingandtemporarylockingoflong-spancontinuousbeampiers

LUYinyuan

(Tianjin?Construction?Engineering?Co.,Ltd.?of?China?Railway?First?Engineering?Group,Tianjin?300250,China)

Abstract:ThetemporaryconsolidationofthecontinuousbeampierandthetemporarylockingoftheclosingjointareimportantguaranteemeasuresforthestabilityandconstructionsafetyoftheT-stabilizationofthecantileverconstructionandtheconcrete.Inthispaper,asimplifiedmethodisusedtoanalyzethetemporaryconsolidationandtemporarylockingmeasuresofthepierbeamofalarge-spanrailwaycontinuousbeam.Thismethodiseasyforengineersandconstructionpersonneltomasterandprovidetechnicalreferenceforsimilarengineeringconstructionprojects.

Keywords:Continuousbeam;temporaryconsolidationofpierbeam;closedmouth;temporarylocking;stiffskeleton;simplifiedanalysis

随着经济的飞速发展,大跨度连续桥梁在线路工程中广泛应用,其通常采用悬臂浇浇筑施工,虽然此技术已被熟练掌握,但在施工过程中仍然发生连续梁倾覆、混凝土产生较大裂缝等安全质量问题,造成不可弥补的损失。合拢口端部随着混凝土的硬化及温度下降产生收缩变位,造成悬臂梁端头出现较大竖向错位[1~4]。湛秀玲对比分析了不同结构的墩梁固结体系[5]。邓志刚等研究了在不同荷载组合作用下对不同直径的曲线桥梁墩柱墩梁固结时主梁的力学效应,并提出了有效的设计改进建议。王传立提出三位一体的墩梁固结方案。目前对拱桥及外置临时锁定的力学特性临时锁定的研究较多,但对大跨度连续梁内置临时锁定的力学特性研究较少。高磊等采用数值分析方法建立内置劲性骨架和外置劲性骨架的三维精细化数值模型,分析对比了各自的长短期力学特性。王凌波等在考虑了骨架对梁体刚度及截面影响的基础上,采用数值分析中的子模型法分析了合龙段劲性骨架影响区的应力时变影响。

鉴于上述问题,文章通过采用简化分析方法对某一大跨连续梁的墩梁临时固结和合拢口临时锁定进行分析研究,为同类工程项目施工提供参考。

1工程概况

某(72+128+72)m单线连续梁跨越引滦入津输水明渠,圆端形桥墩,梁体为变截面箱梁,顶板厚45~60cm,腹板厚64~75~80~100cm,底板由跨中的52cm变化至根部的120cm。全桥共有75个梁段,0#块长18.0m,合龙段长为2.0m。采用菱形挂悬臂施工,单侧挂篮系统自重65T。

2墩梁固结原理

在连续梁悬臂施工时,为避免“T”构受力不平衡产生倾覆及永久支座较早受力,通常设置临时固结支墩来提供竖向反力和抵抗不平衡力矩,以确保“T”构在施工过程中受力平衡。一般“T”构是对称施工,偏载较小,因此临时固结支墩仅受压不受拉,但当某一侧挂篮脱落或不对称施工时,“T”构两端偏载较大,此时单侧临时固结支墩会产生拉力,为提高施工安全系数,忽略永久支座的受力,认为单侧挂篮脱落(最不利荷载工况)时,所有施工荷载均由“T”构临时固结支墩承受。

3墩梁临时固结

3.1墩梁临时固结设置

(72+128+72)m单线连续梁临时固结支墩设置于主墩墩顶,共设置4个C50混凝土临时固结支墩,540×114×65cm(长×宽×高),每个支墩均采用12根Φ32mm精轧螺纹钢锚固钢筋,伸入墩顶与梁体的锚固长度分别不小于200cm、165cm。布置见图1、图2。

4合拢口临时锁定

4.1设置要求

合拢口施工是悬臂施工的一道关键工序,“T”构施工完毕后均应尽早与边跨现浇段和中跨合拢段合拢进行结构体系转化。临时锁定可保证合龙段混凝土在凝结硬化过程中尽可能排除外界因素的干扰;同时可增大了合龙段的刚度和强度。合龙段的合拢锁定方式有:刚性内支撑、刚性外支撑以及刚性支撑和张拉临时预应力钢束共同锁定三种。

本连续梁合拢段按先合拢边跨,再合拢中跨的施工顺序进行,如图3所示。

本桥合拢口采用预埋焊接的4组双拼[32a槽钢临时锁定骨架支撑和底板临时钢束外拉的方式进行合拢锁定施工,以保护合拢段混凝土的完整。合拢最大温差按15℃考虑计算。

由此可见,在主墩固结边墩支座受限时,合拢口的相对位置保持不变,则临时锁定骨架不满足受力要求,故应解除边墩支座的约束,结构体系转化为静定体系。当解除边墩支座约束后,临时锁定支撑受力为:

5结论

经上述对大跨度连续梁墩梁临时固结及合拢口临时锁定分析计算得,在施工允许的条件下采用体内墩梁固结和在体内设置临时锁定体系进行施工,另外需对临时锁定骨架增设提高其整体稳定性的剪力撑,焊接应对称、迅速地进行,确保焊缝质量。

参考文献:

[1]项贻强,唐国斌,朱汉华,等.预应力混凝土箱梁桥施工过程中底板崩裂破坏机理分析[J].中国公路学报,2010,23(5):70-75.

[2]施建振,虞建成,施为民,等.连续箱梁桥中跨合龙段劲性骨架优化设计[J].施工技术,2004,9:3-5.

[3]王小奎,王兴国,潘登,等.预应力混凝土连续箱梁桥施工过程的线性监控分析[J].水利与建筑工程学报2017,5(6):77-80.

[4]苏鹏.连续刚构桥梁高墩悬臂施工监控与稳定性分析[J].水利与建筑工程学报,2016,14(3):216-220.

[5]湛秀玲.连续梁桥中部分墩梁固结体系的受力分析[J].交通标准化,2012(14):152-154.

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