南官河大橋懸澆箱梁臨時支承受力分析

1、南官河大橋懸澆箱梁臨時支承受力分析陳繼洪1工程概況南官河大橋位于江蘇省高港區(qū)，主橋跨越南官河，主橋上部結(jié)構(gòu)為(49+85+54)m 三跨錯孔布置變截面預應(yīng)力混凝土單箱單室連續(xù)箱梁，采用垂直腹板。箱梁橋面 板寬16m。梁高采用二次拋物線進行設(shè)計。該橋為左、右幅分離式連續(xù)箱梁構(gòu)造。 南官大橋主橋每個T構(gòu)共10對懸臂塊，主橋下部結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土圓端形實體 式橋墩。墩身橫向?qū)挾?. 25 m，厚度3. 0 m，承臺厚度為3. 0 m，平面尺寸為 12. 2 mX11.0 m的矩形形狀。由于設(shè)計上采用了掛籃式懸臂澆筑施工工藝，在 掛籃施工過程中必須設(shè)置臨時支承來承受梁體結(jié)構(gòu)，為此我們根據(jù)墩身寬度在縱

2、橋向兩側(cè)設(shè)置了四個8. 25 mX0. 5 mX0. 5 m(長X寬X高)的臨時支座。在主 橋邊跨合龍及底板鋼束張拉結(jié)束后，徹底解除臨時支承，由永久性支座來承受反 力，進行梁體的體系轉(zhuǎn)換。橋址區(qū)風荷載為0. 25 kPa。2臨時支承的力學驗算2. 1力矩模型的建立以一側(cè)臨時支座中心線為力矩中心，取這一臨時支座兩側(cè)的力矩建力矩平衡關(guān)系 式進行計算，將最不利荷載情況全部加在短力臂端。臨時支座中心線距墩中心線25 m，臨時支座為C50混凝土結(jié)構(gòu)；臨時支墩為C30鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其中心 距主墩中心線3. 60 m。2箱梁高度和底板厚度的設(shè)置箱梁高度和底板厚度均按二次拋物線設(shè)置，同一塊段箱梁截面尺寸相差

3、不大，計 算時塊段自重取集中力計算，每塊段長度的1/2做集中力受力點。梁段混凝土容 重按26 kN/m3計算。選用菱形掛籃進行懸臂梁段澆筑施工，掛籃與模板自重按950 kN控制。每側(cè)施工產(chǎn)生的活荷載（人員及機具）按橫橋向4 kN/m控制，橋面 寬16 m，則施工點荷載為4X16=64kN，力矩取10號塊段中心計算。梁體底部布設(shè) 有四個8. 25mX0.5mX0.5m（X寬X高）的臨時支座，采用C50素混凝土（ =18.4 MP&）。使用此值計算，得到單側(cè)臨時支座抗壓承載力為2X18.4X8. 25X0. 5=151.8 MN=151800kN。臨時支座中心線距梁體中心線1. 25 m。2. 3

4、不平衡荷載的計算依據(jù)1）每個塊段超重不得超過設(shè)計總量的3 %，按最不利情況單側(cè)每段都超重3 %，并 且這一側(cè)到15號塊澆筑完全超重，另一側(cè)不超重計算。2）在梁段超重的一側(cè)有施 工線荷載5 kN/m，按混凝土泵管布設(shè)及梁頂堆放器材計算。3）在梁段不超重一側(cè)有向上的風，查JTG D602004公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范泰州 地區(qū)基本風壓為0. 25 kPa，橋?qū)?5. 75 rrl，風向按照最大力臂方向吹，風荷 載為0. 25X16=4 kN/m。4）兩側(cè)施工點荷載54. 6 kN，考慮作用在10號塊施工時。5）“T 構(gòu)10號塊共有混凝土46.34 m3，最不利情況取在10號塊塊段施工時不超 重一側(cè)比另

5、一側(cè)遲灌混凝土 24 m3，計624kN。2. 4力學分析最不利荷載組合狀態(tài)：“T”構(gòu)在施工到10號塊時，臨時支座左側(cè)有梁體自重， 向上吹的特殊風，施工點荷載，掛籃及模板自重，遲灌的混凝土等荷載；另一側(cè) 有梁體103 %的自重，施工線荷載，施工點荷載，掛籃及模板自重等。正常施工 狀態(tài)下的不利荷載組合狀態(tài)：“T”構(gòu)在施工到10號塊時，臨時支座左側(cè)有梁體 自重，施工點荷載，掛籃及模板自重等荷載；另一側(cè)仍有因現(xiàn)場施工控制不當產(chǎn) 生的梁體超重，按梁體103%的自重控制以及施工點荷載，掛籃及模板自重等。施工工況的力學分析，各狀態(tài)力學計算結(jié)果見表1。表1以右側(cè)臨時支座為中心的力距平衡計算表序 號力源塊段長

6、M左方（穩(wěn)）右方（傾）（力=自重*1.03力/KN臂/MM/KN.M力/KN臂/MM/KN.M10號53550.61.254438.22懸臂 段1號31430.34.256078.61473.21.752578.12號31359.87.259858.61400.64.756652.83號3.51503.810.7516166.315498.2512779.254號3.5142314.2520277.751465.711.7517221.9755號3.5137017.7524316.4141115.2521517.756號41463.521.75318321507.519.2529019.375

7、7號4139825.7535999144023.25334808號41326.529.75394641366.327.2537231.6759號41343.433.7545340.41383.731.2543240.62510號41204.837.7545482.7124135.2543745.2517373.7279253.9514238247466.83特殊風-15118.9-2853.94施工線荷載181.117.633192.7935施工點荷載6437.7524166435.2522566掛籃95037.7535862.595035.2533487.57遲灌砼-62437.75-235

8、56最不利荷載組合狀態(tài) （1+2+3+4+5+6+7）EM 左=291122.6KN.MEM 右=286402.3KN.MEN 左=17612.7KNEN 右=15433.1KN左臨時支座壓力/KN1888.1右臨時支座壓力/KN31157.7分析結(jié)果EN=33045.8KN,K 抗傾覆=EM 左/EM 右=1.0161,結(jié)果安全正常施工狀態(tài)（1+2+5+6）EM 左=317532.45KN.MEM 右=283210.3KN.MEN 左=18387.7KNEN 右=15252KN左臨時支座壓力/KN13728.9右臨時支座壓力/KN19910.8分析結(jié)果EN=33639.7KN,K 抗傾覆=E

9、M 左/EM 右=1.1211,結(jié)果安全在不考慮臨時支墩作用的情況下，以右側(cè)臨時支座為力矩中心建力矩平衡關(guān)系式 得出：右側(cè)臨時支座左側(cè)的整個重量為：EN左=17612.7kN,EN右 =15433.1 kN；E M左=291122.6kNm., EM右=286402.3kN mo兩側(cè)臨時支座距離2.5 m,則左側(cè)臨時支座所承受的反力：R左二（M左一 M右）/ 2.5= 1888.1 kN；右側(cè)臨時支座所承受的反力：R右二（N左 + N右）一R 左=31157.7 kN。EM左/EM右二1. 016，安全。在不考慮臨時支墩作用的情況下，臨時支座所能 產(chǎn)生抵抗不平衡力矩作用的能力偏小。在最不利荷載

10、組合情況下，各種荷載在沒 有臨時支墩的作用下達到自平衡。故考慮設(shè)置臨時支墩來增加安全系數(shù)。2. 5臨時支承承載力驗算1）臨時支座驗算，計算過程詳見2. 4o R右=31157.7 kN151800 kN,滿足承載力 要求。2）為了加大臨時支承的安全系數(shù)，參考以往施工的經(jīng)驗及計算理論數(shù)據(jù)，在墩旁 每側(cè)距墩中心線3. 60 m位置腹板底部布置臨時支墩，每側(cè)2根，每氣”構(gòu)共4根。 臨時支墩初步選用C30鋼筋混凝土構(gòu)造圓柱，直徑1.2 m，主筋采用17根#22mm的 HRB335鋼筋，箍筋采用10 mm的R235鋼筋，柱高6 m。C30混凝土抗壓強度設(shè)計值 為13. 8 MPa，HRB335鋼筋抗壓抗拉強度設(shè)計值均為280 MPa。鋼筋保護層厚度為 0.03 m。因臨時支墩上部鋼筋錨入梁體腹板，下部鋼筋錨入承臺，柱高6 m，構(gòu)件兩端固 定，根據(jù)JTG D622004公路鋼筋混凝土及預應(yīng)力橋涵設(shè)計規(guī)范規(guī)定：鋼筋混凝 土軸心受壓構(gòu)件，當配有箍筋(或螺旋筋或在縱向鋼筋上焊有橫向鋼筋)時，其正 截面抗壓承載力應(yīng)符合下列規(guī)定：y0NdW0. 90Mfod.A +f,dA,s ) (1)其中，為軸向力組合設(shè)計值；為軸壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)；A為構(gòu)件毛截面面積，當 縱向鋼