Ｖａｌｕｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ・９３・ 连续梁０号块临时固结施工技术 Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｍｇｉｄ Ｆｉｘｉｔｙ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ０ Ｂｌｏｃｋ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｂｅａｍ 刘伯洋ＬＩＵ Ｂｏ—ｙａｎｇ （中铁二十四局集团江苏工程有限公司，南京２１００３８） （Ｊｉａｎｇｓｕ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｂｒａｎｃｈ，Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ ２４ Ｂｕｒｅａｕ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００３８，Ｃｈｉｎａ） 摘要：改建铁路宁启线扬州至海安段复线电气化改造工程新三阳河特大桥（４０＋７２＋４０）ｍ连续梁跨越新三阳河。连续梁主墩位于 河道中，且连续梁纵向中心线与主墩纵向中心线存在１５ｏ夹角，临时固结体系如何设置是本桥０号块施工的一项重要内容，更是０号 块施工的关键工序之一。本文主要介绍墩梁斜交情况下连续梁０号块临时固结体系设计、结构验算以及施工注意事项，可为同类桥梁 结构提供有益的参考。 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｅｂｕｉｌｄｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｂｅａｍ ｏｆ Ｘｉｎｓａｎｙａｎｇ ｓｕｐｅｒ—ｌａｒｇｅ ｂｒｉｄｇｅ （４０＋７２＋４０）ｍ ｏｆ ｔｈｅ ｄｏｕｂｌｅ ｌｉｎｅ ｅｌｅｃｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｊｅｃｔ ｉｎ Ｙａｎｇｚｈｏｕ ｔｏ Ｈａｉｎａ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｎｉｎｇｑｉ Ｌｉｎｅ ｔｏ ｓｐａｎ Ｘｉｎｓａｎｙａｎｇ Ｒｉｖｅｒ．Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｐｉｅｒｓ ｏｆ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｂｅａｍ ｉｓ ｌｏｃａｔｅｄ ｉｎ ｔｌｌｅ ｉｒｖｅｒ，ａｎｄ ｔｈｅｒｅ ｉｓ ａ １５。ａｎｇｌｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｃｅｎｔｅｒ ｌｉｎｅ ｏｆ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｂｅａｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｃｅｎｔｅｒ ｌｉｎｅ ｏｆ ｍａｉｎ ｐｉｅｒ． Ｈｏｗ ｏｔ ｓｅｔ ｕｐ ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｉｒｉｇｄ ｉｆｘｉｔｙ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ０ ｂｌｏｃｋ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｈｔｅ ｂｒｉｄｇｅ ａｎｄ ｉｔ＇ｓ ｌａｓｏ ｏｎｅ ｆｏ ｈｔｅ ｋｅｙ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ｏｆ ０ ｂｂｃｋ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｍａｉｎｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｒｉｉｇｄ ｆｉｘｉｔｙ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｓｉｇｎ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔｓ ｆｏｒ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｏｆ ０ ｂｌｏｃｋ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｂｅａｍ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｐｉｅｒ ｂｅａｍ ｏｂｈｑｕｅ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｂｅｎｅｆｉｃｉｌａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｉｍｉｌａｒ ｂｒｉｄｇｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ． 关键词：连续梁；０号块；斜交；临时固结 Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｂｅａｍ；０ ｂｌｏｃｋ；ｈｅｔｅｒｏｔｏｒｐｉｃ；ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｒｉｇｉｄ ｆｉｘｉｔｙ 中图分类号：Ｕ４５５．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６－－４３１ １（２０１５）１４—００９３—０５ ０引言 结构，项宽１１．６０ｍ，底宽６．４０ｍ，翼缘板宽２．６ｍ，设计采用挂 随着公路、铁路建设的高速发展，桥梁数量的不断增 篮悬臂浇筑施工。墩顶０号块长８ｍ，中支点处梁高６．０ｍ， 加，由于桥梁线路形状与其所跨越的公路、河流走向等因 顶板厚０．９３ｍ，腹板厚１．５０ｍ，支座位置纵向３．６ｍ范围内， 素的影响，出现了部分连续梁墩梁斜交的桥梁布置形式。 腹板向外加厚０．６ｍ，连续梁主墩为圆端型桥墩，主墩顶部 为此，连续梁０号块临时固结体系由原来的依照主墩纵横 宽度为４．４ｍ，墩柱高１３ｍ。 中心线对称布置在悄然的发生变化，原来的体内固结、体 ２方案确定 外固结和“体内固结＋体外支撑”的临时固结体系也随之发 连续梁０号块临时固结体系一般可分为体内固结、体 生了改变，进而增加了“体内固结＋体外固结”的固结体系， 外固结、体内固结＋体外支撑以及体内固结＋体外固结四 因此，研究这种固结体系能否很好地解决墩梁斜交情况下 种体系，但第四种固结体系使用相对较少。 连续梁０号块临时固结的问题很有必要。 ２．１体内固结 １工程概况 所谓体内固结就是指墩梁固结，由于体内固结临时支 改建铁路宁启线扬州至海安段复线电气化改造工程 座施工方便，施工时不受主墩周围环境的，且体系转 新三阳河特大桥全长９３０ｍ，主跨采用（４０＋７２＋４０】ｍ连续 换时临时支座便于解除，因此连续梁０号块临时固结体系 一梁结构跨新三阳河，该连续梁主墩位于新三阳河河道中， 般均采用体内固结，但对于本连续梁墩梁斜交的情况 且连续梁纵向中心线与主墩纵向中心线存在１５。夹角，桥 下，体内固结无法使用。 梁结构特殊，施工环境复杂，施工难度大。 ２＿２体外固结 新三阳河连续梁全长为１５３．３０ｍ，计算跨度为（４０＋ 当体内固结不能克服悬浇施工产生的不平衡力矩时 ７２＋４０）ｍ，连续梁采用单箱单室、直腹板、变高度、变截面 可采用体外固结。体外固结就是通过临时支墩将承台和连 续梁０号块固结在一起。本连续梁０号块可采用４根 作者简介：刘伯洋（１９８０一），男，山东单县人，毕业于石家庄铁道学 ０８０ｃｍ壁厚１２ｍｍ厚钢管立柱内灌注Ｃ４０混凝土且对称 院，研究方向为桥梁工程。 设置的临时固结体系０ 目、校准方法及校准结果不确定度评定分析探讨，包括 许误差），符合ＪＪＦ１０９４—２００２（测量仪器特性评定》的要求。 对照度计光源稳定性、测量距离、电测系统、杂散光、光 评定结果有效说明了利用光轨标定法校准光照度计，可以 照度计滤光片等因素分析，得出校准照度计的测量不确 达到量值准确传递的要求。 定度。 参考文献： 依据ＪＪＧ２４５—２００５（光照度计检定规程》，一级照度计 【１］ＪＪＦ １０５９．１—２０１２，测量不确定度评定与表示［ｓ】． 受检点３００１ｘ的相对示值误差为４％，此时本文评定的相 ［２］ＪＪＧ２４５—２００５，光照度计检定规程［Ｓ】． 对扩展不确定度０．９４％小于 １ ＭＰＥＶ（受检点照度最大允 【３】黎俊．用绝对定标法检定光照度计的误差来源与分析［Ｊ］．计 量与测试技术． ・９４・ 价值工程 钢管混凝土临时支墩横桥向间距５．５ｍ，纵桥向与永 表１ ０号块支架方案经济对比表 内容 体外固结 ．久支座中心线间距为３．４ｍ。其上端设置２３根中３２螺纹钢 筋与０号块连接，钢管立柱下缘与ｌＯ００ｘｌＯ００ｘ３２ｍｍ的预 埋钢板焊接而成，钢板底面焊接１２根ｑｂ３２螺纹钢筋锚固 于承台内，详见图１。 ２．３体内固结＋体外支撑 当采用体外固结临时支墩又不易拆除，而只采用体内 固结又不能克服悬浇施工产生的不平衡力矩时也可采用 “体内固结＋体外支撑”的临时固结体系，但这种临时固结 体内固结＋体外固结 钢管立柱 Ｏ２３ｘ１．１０１ｘ４ｘ４ｘ４＋ ２３３×１５×４＝１３．９８ｔ 钢绞线 １Ｏ０ｏ＝１．６２ｔ （６．３１ｘ５７．１７５￣４＋１．５８ｘ ２．４７ｘ１５ｘ２０ｘ４＋ 钢筋 ３０７．２ｘ４＋６．３１ｘ３０．８７５￣ 钢筋 ０．８８８ｘ２．５８ｘｌＯＯ×４ 及钢板 材料 ４＋２５１．２ｘ４）＋１０００＝ 及模板 ＝３．８８ｔ ５１７ｔ ０．７ｘ１５ｘ４ｘ２＝８４ｍ ．体系增加了体外支撑的安装和拆除的数量。因本０号块临 混凝土 ３．１４ｘ０．７７６ ４ｘ１５ｘ４＝ 混凝土 ０．７ｘＯ．７×１５ｘ２＋１．０ｘ 时固结无法采用体内固结，因此，也无法采用“体内固结＋ 体外支撑”的临时固结体系。 ２．４体内固结＋体外固结 “体内固结＋体外固结”的固结体系使用较少。本桥连 续梁纵向中心线与主墩纵向中心线存在１５。夹角，根据主 墩墩顶的空间位置，０号块临时固结具备采用“体内固结＋ 体外固结”的结构形式。 本临时固结体系由设置在主墩墩项的１００ｅｍｘ５０ｃｍ 临时支座和设置在承台上的７０ｃｍｘ７０ｃｍ钢筋混凝土临时 支墩组成，即临时支座和０号块组成体内固结，而钢筋混 凝土临时支墩和０号块组成体外固结。临时支座和钢筋混 凝土临时支墩中均设４束４孔钢绞线束，在承台施工时预 埋，至梁顶张拉锚固。 ２．５综合比较 体外固结单个０号块需要设置４个钢管混凝土ｔｌ￣Ｂ，－ｔ 支墩，而“体内固结＋体外固结”只需要设置２个钢筋混凝 土支墩和２个较小的临时支座，显而易见，“体内固结＋体 外固结”比体外固结节省工期。从工期上比较，“体内固结＋ 体外固结”更能满足工期要求。 体外固结和“体内固结＋体外固结”两种固结体系所使 用的材料大致相同，体外固结使用的材料主要是钢管、钢 筋和混凝土，而“体内固结＋体外固结”使用的材料主要是 钢绞线、钢筋和混凝土，两方案经济分析比较如表ｌ所示。 由表１可以得出：ｉ￣Ｂ，－ｔ固结体系采用“体内固结＋体外 固结”为最经济的固结体系形式。 ２．６结论 墩梁斜交连续梁０号块临时固结体系采用“体内固 结＋体外固结”不仅施工工艺简单、工期短、安全质量可控， 还节约施工成本，为首选方案。 ３体内固结＋体外固结方案设计 本连续梁０号块体内固结由设置在墩顶上方的临时 支座和０号块组成，而体外固结则由钢筋混凝土立柱和０ 号块组成。临时支座和钢筋混凝土立柱中均设４束４孔钢 绞线束，施工承台时在承台中相应位置预埋Ｐ锚，承台混 凝土浇筑完成后Ｐ锚也就埋置于承台内，钢筋混凝土立柱 及０号块施工完成且达到设计强度后，至梁顶张拉锚固。 临时支座和钢筋混凝土临时支墩横向中心间距为 ５５０ｅｍ，纵向与永久支座中心线间距为２２０ｅｍ，临时固结体 系详细结构见图２。 ３．１连续梁自重荷载计算 依据设计图纸计算出各梁段混凝土自重如表２所示。 ２８．４ｍ ０．５ｘ０．８ｘ２＝１５．５ｍ （１３．９８＋５．１７）ｘ４５００＋２８．４ｘ４４０＝９８６７１ １．６２ｘ５９２０＋３．８８ｘ４５００＋８４ｘ 元 ５０＋１５．５ｘ４６０＝３８３８０Ａ元 机械 设备 ２５吨吊机，４天，需５６００元 ２５吨吊机，２天，需２８００元 人工 装吊需４人，焊工需２人，共需６天 装吊需１人，钢筋工需２人， 费用 时间木工需２人，共需４天时 ，工费６０００元 间，工费３３５０元 综合 成本 １１Ｏ２７１元 ４４５３０．４元 表２ ０－９号块梁段的自重荷载计算表 节段 节段 混凝土 混凝土 混凝土 总重量 编号 长度 体积 比重 重量 Ｎ（ｋＮ） Ｌ（ｍ） Ｖ（ｒｎ３） ｋＮ（ｍ３） Ｇ（ｋＮ） ０ ８．０ｏ ２５７．１４ ２６．０ｏ ６６８５．６４ ６６８５．６４ １ ３．００ ５４．８６ ２６．ｏｏ １４２６－３６ ８ｌ１２．０ｏ ２ ３．ｏｏ ５２．６２ ２６．ｏｏ １３６８．１２ １０９０６．４８ ３ ３．００ ５１．１５ ２６．０ｏ ｌ３２９．９Ｏ １３６ｏ４．５０ ４ ３．５Ｏ ５１．４７ ２６．０ｏ １３３８．２２ １６２７２．６２ ５ ３．５Ｏ ４８．４３ ２６．ｏｏ １２５９．１８ １８８７０．０２ ６ ３．５０ ４６．６ｏ ２６．ｏ０ １２１１．６Ｏ ２１３４０．８０ ７ ３．５０ ４２．９８ ２６．００ １１１７．４８ ２３６６９．８８ ８ ４．０Ｏ ４５．５８ ２６．ｏｏ １１８５．Ｏ８ ２５９７２．４ ９ ４．０ｏ ４３．２６ ２６．０ｏ １ｌ２４．７６ ２８２８２．２８ ３．２临时支座反力及偏心矩计算 依据表２中的数据计算得出临时支座反力及偏心矩 如表３所示。 ３．３临时固结受力分析 由表中可知，临时支座结构强度由第９号节段控制， 即在大悬臂状态下，Ｔ构两边相差一个节段重量时，偏载 的一侧临时支座受力最大，达２２５７６．８４ｋＮ，其稳定性由第 ８号节段控制（偏心矩最大为１．３２ｍ），锚固钢筋按第８号 节段（另一侧为第７号节段）产生的不平衡力矩配置。 ３．３．１临时支座结构强度计算 考虑挂篮荷载：每个挂篮重４５０ｋＮ，Ｎ＝２８２８２．２８＋４５０ｘ ２＝２９１８２．８２ｋＮ， Ｇｉ＝４５０ｋＮ，ｌ￣＝４ｍ， Ｍ＝３７１１７．０８＋４５０×４：３８９１７．０８ｋＮ・ｍ。 。 ２９１８２．８２．３８９１７．０８ ｎ 一— 一十— ＝２３４３６．２ｋＮ， Ｖａｌｕｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ・９５・ 临时墩平面图 图１钢管混凝土临时支墩布置图（单位：ｃｍ） 价值工程 临时墩立面 临时墩正面 临时墩平面图 图２混凝土临时支墩和临时支座布置图（单位：ｃｍ） Ｖａｌｕｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ・９７・ 表３临时支座反力及偏心矩计算表 ｅ＝ ＝ ｍ， 节段 不平 不平衡 不平衡 ＲＩ 。偏心距 衡重 重力臂 弯距 Ｙ（ｉｎ） Ｎ Ｍ Ｎ Ｍ 一Ｍ 由 ≥１．５， 编号 Ｍ＝ＧＩＬ ２’２ｙ ２ ２ｙ 一Ｎ Ｊｖｌ Ｇｉ（ｋＮ） Ｌ（ｍ） （ｋＮ・ｉｎ） （ｋＮ） （ｋＮ） （Ｉｌ１） 得Ｒｇ≥ 一 ＝ 一 Ｏ Ｏ．ｏｏ ０．０ｏ Ｏ．ｏｏ ２．２Ｏ ３３４２．８２ ３３４２．８２ ０．０Ｏ ＝一ｌ １０６．４５ｋＮ． １ １４２６－３６ ５．５Ｏ ７８４４．９８ ２．２０ ５８３８．９５ ２２７３．Ｏ５ ０．９７ 因尚未出现拉力，故不需设置锚固钢筋。 ２ １３６８．１２ ８．５Ｏ １ １６２９．０２ ２．２０ ８Ｏ９６．２Ｏ ２８１Ｏ．２８ １．０７ 但因墩顶１００ｃｍｘ５０ｃｍ的临时支座与０号块间未设 ３ １３２９．９Ｏ １１．５Ｏ １５２９３．８５ ２－２Ｏ １Ｏ２７８．１３ ３３２６－３８ １．１２ ４ １３３８．２２ １４．７５ １９７３８．７５ ２．２Ｏ １２６２２．３９ ３６５０．２３ １－２１ 置锚固钢筋，且实际施工中有风力及其他施工因素存在， ５ １２５９．１８ １８．２５ ２２９８０．０４ ２．２Ｏ １４６５７．７５ ４２１２．２７ １．２２ 加之本０号块为首次采用“体内固结＋体外固结”的固结体 ６ １２１１．６０ ２１．７５ ２６３５２＿３０ ２．２Ｏ １６６５９．５６ ４６８１．２４ １．２３ 系，所以实际施工中，每个临时支墩中都设置４束４孔钢 ７ １１１７．４８ ２５．２５ ２８２１６＿３７ ２．２Ｏ １８２４７．７５ ５４２２．１３ １．１９ ８ １１８５．Ｏ８ ２９．００ ３４３６７．３２ ２．２Ｏ ２ＩＤ７９６．９７ ５１７５．４７ １－３２ 绞线束，以确保施工安全。 ９ １１２４．７６ ３３．００ ３７１１７．Ｏ８ ２．２Ｏ ２２５７６．８４ ５７０５．４４ １＿３１ ４临时支座施工注意事项 临时支座的设置十分关键，其注意事项如下： Ｒ３８９１７．０８ ①其纵向位置既要能够克服悬浇施工中产生不平衡 ｎ 一— 厂一２９１８２．８２ 一■ 一 力矩，又要不影响挂篮后下横梁、底模架和侧模板的安装。 ＝５７４６．６２ｋＮ， ②横向位置又要充分考虑到临时支座内的钢筋及预 ３８９１７．０８ 应力筋不能与０号块内的预应力管道冲突，并且尽量不 ２９１８２．８２ 要位于１号块挂篮主桁架位置上，否则可能会影响挂篮 ＝１．３３ｍｏ 安装。 临时支座偏载一个梁段时的最大压力为２３４３６．２ｋＮ， ③截面尺寸及形状的设置既要保证临时支座满足结 临时支座混凝土标号为Ｃ５０，临时支座截面面积： ＝Ｏ．７× 构强度和稳定性的要求，又要保证截面尺寸布置满足墩顶 ０ ｌｘ０．５－０－９９ｍ２， ＝｝＝ ＝２３．６７ＭＰａ＜ 的空间位置。 ④０号块底板与临时支座接触位置应设置加强钢筋， ＝３５ｘ１．３－－４５．５ＭＰａ，强度满足要求。 确保在临时支墩承压过程中０号块底板开裂。 ３，３＿２临时支墩结构强度计算 ⑤临时支座设置还要兼顾后续体系转换时临时固结 临时支墩截面尺寸为０．７ｍｘ０．７ｍ，其面积为：Ａ＝０．７ｘ 解除的便捷性。因此，临时支座的设置对于整个固结体系 ０．７＝０．４９ｍ ， 是十分重要的。 ｎ １４ 惯性矩Ｉ＝ ＝０．０２ｍ４， ５总结 通过对改建铁路宁启线扬州至海安段复线电气化改 回转半径ｉ＝、／ 罟＝ｏ．２０２ｍ， 长细比 ＝ ＝ 造工程新三阳河特大桥（４０＋７２＋４０）ｒｌｌ连续梁０号块临时 固结设置的分析和研究认为： ５０，纵向弯曲系数 ＝０．９１， ①当连续梁中心线与主墩中心线存在角度，即墩梁斜 ２３４３６．２ｘ】Ｏ 交且斜交角度相对较大的情况下，临时固结体系采用“体 丽 丽 面 ＝２５．９５ＭＰａ＜［ｏ＇］＝ 内固结＋体外固结”的结构形式既节省施工成本，又能缩短 ３５ｘ１．３＝４５．５ＭＰａ，强度满足要求。 施工工期。 ３．３．３临时支座稳定性计算 ②根据墩梁斜交的特点，“体内固结＋体外固结”的临 临时支墩锚固钢筋按第８号节段（另一侧为第７号节 时固结体系施工简单，操作方便。 段）产生的不平衡力矩配置。 ③墩梁斜交连续梁０号块所采用的“体内固结＋体外 Ｎ＝２５９７２．４４＋４５０ｘ２＝２６８７２．４４ｋＮ， 固结”的临时固结体系在施工过程中同样能够能保证工程 Ｇｉ＝４５０ｋＮ， 的施工安全和质量。 Ｌ＝４ｍ， 本桥临时固结体系施工的实践证明，连续梁０号块所 Ｍ＝３４３６７．３２＋４５０ｘ４ 采用的“体内固结＋体外固结”的临时固结体系在墩梁斜交 ＝３６１６７．３２ｋＮ・ＩＴＩ， 的情况下有着较大的使用空间，相信该项施工方法也将会 对公司类似工程的施工有一定的借鉴和推广价值。 Ｒｍ＝ ＋ 参考文献： ｆｌＪＴＢ１０００２．３—２００５，铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结 ＝２１６５６．０７ｋＮ， 构设计规范【Ｓ】． Ｒ一２６８７２．４４ ３６１６７．３２ —■厂一— 『２１ＴＺ３２４—２０１０，铁路预应力混凝土连续梁（刚构）悬臂浇筑 施工技术指南【Ｓ】． ＝５２１６．３７ｋＮ， ［３］ＧＢ５００１０—２０１０，混凝土结构设计规范［Ｓ】．
