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1、临时固结体系的设计与优化摘 要：以客运专线连续梁悬灌施工现场实例，详细介绍临时固结体 系的设计、检算、优化及拆除方案，确保梁体结构的稳定和安全。 关键词：连续梁 悬臂法施工 墩梁临时固结体系预应力混凝土连续梁桥由于桥型美观、跨度适用范围大、桥位现 场条件要求低等优点，广泛应用于铁路、公路桥梁工程中。悬臂法施 工是连续梁常见的一种施工方法，该方法在高桥墩、大跨度及跨河、 跨路等情况的施工中显现出独特的优势。在连续梁悬臂施工时，墩顶箱梁理论上宜完全对称浇筑，并且不 会产生极端不平衡条件，但在实际施工中可能会出现不平衡荷载及一 些极端情况的发生，为克服不平衡荷载的影响，确保梁体结构的稳定、 安全，需
2、对墩、梁间实施临时固结。本文以杭甬铁路客运专线萧山特大桥跨南环路 48+80+48m 连续 梁为例对临时固结体系进行详细阐述。一、工程概况杭甬铁路客运专线萧山特大桥跨新螺路为48+80+48m连续梁，采 用挂篮分段悬臂浇筑。梁部设计图采用铁四院发布的无砟轨道现浇 预应力混凝土连续梁(双线，0+80+40m)(通桥(2008) 2368A-IV, 2008 年 10 月版 ) 。梁体类型为单箱单室、变高度、变截面结构，梁体全长177.5m, 中支点处梁高6.65m,跨中9m直线段及边跨13.25m直线段梁高 3.85m,边支座中心至梁端0.75m。箱梁顶宽12.0m，底宽6.7m。全联在端支点、
3、中跨中及中支点共 设5个横隔板，0#段长度为12m，节段重量为654t，悬灌施工节段 10 段，最大悬灌重量为 1#段，节段重量为 137t。二、临时固结体系设计1、临时固结体系设计临时支座材料采用 C50 钢筋砼,由于考虑到连续梁 0#块施工的 支架搭设,所以,在每个固结体系上预留了槽道,每块垫石处临时支 座预留三个槽道，尺寸为40cm x 15cm x 80cm,在墩柱施工时沿墩身外侧预埋32抗拉锚筋，每个临时支座设 置60根，每3根为1束共20束；上下箍筋均用12钢筋，箍筋间 距按20cm布置。三、临时固结体系检算1、强度计算1) 锚筋抗拉强度值计算按照混凝土结构设计规范，普通II级钢筋
4、(HRB335)抗拉强度 设 计 值 为 300MPa ， 单 根 32 锚 筋 抗 拉 力 设 计 值 为 F =aA = 300X103 X8.04x 10-4 = 241.2KN，一束锚筋抗拉力设计值为： F 二 3x 241.2 二 723.5KN ;考虑实际受力时的不均匀及其它不利因素，计算时取安全系数为723.5亠au人a* l、）、 tt 亠、i F =二 361.73KN2, 束32锚筋抗拉力取值为 2。2）锚筋抗拉力矩计算梁体倾覆时支点取在临时支座中心线处，则受力锚筋抗拉力臂为3.5m（临时支座中心线至锚筋的最大距离）。则锚筋抗拉力矩计算为M = 1361.73 x 3.5
5、x 15x 2 = 37981.65KN - m3）钢筋预埋深度计算钢筋抗拉强度设计值为f = 300N/mm2,承台混凝土用C35,轴心抗拉强度设计值f =1-57N/mm2，即afd0.14 x 300 x 32 941 7l = y = 1.1 x= 941.7mmf1.57t现场实际埋深为1. 4米和1米,均满足要求4）粘结力计算预埋32钢筋与混凝土的粘结力计算（不考虑混凝土对钢筋端15 xnx 32 x 10 3 x 3 x 1 x 1.5 x 1.04 x 103 lx 2 1.2 丿 部的支撑力)，=11869.2KN (361.73x 15)x2 = 10854.9KN满足要求
6、。2、稳定计算1）分段浇注砼时的稳定计算砼浇注时不对称荷载偏差考虑50t砼（即为两罐车混凝土重），另 其它施工荷载（人员、机具等）考虑50KN,荷载系数按照动荷载取1.4。则总偏心力为 F =（50 x 10 + 50）x 1.4 = 770KN梁体倾覆时支点取在临时支座中心线处，距墩中心 1.45 m。最大值在 10#段浇注时，稳定计算：倾覆力矩：3.5M 二 770x (6 -1.45 + 2.7 + 2.7 + 3.1 + 3.5 + 3.5 + 3.5 + 3.5 + 3.5 + 3.5 +)10 2二 27566KN - m抗倾覆力矩：(654.213 +136.882 x 2 +1
7、30.801 x 2 +134.234 x 2 +134.013 x 2)M =101+127.67 x 2 +121.975 x 2 +116.953 x 2 +109.284 x 2 +102.202 x 2丿x 10 x 1.45 + 37981.65 = 79774.623KN.m安全系数：M 79774.623九=叫=2.89M 27566102）挂蓝不平衡移动时的稳定计算挂蓝总重量暂取为55t,挂蓝操作时其它附加荷载取50KN。动荷载系数取1.4。施工时挂蓝不平衡移动（单侧移动），距离最长为3.5m（以最远一 段，即第10节段长度为例）时产生的倾覆力矩计算如下：最大倾覆力：Fma广
8、 &x 10 + 50）xL4 二 840KN 最大倾覆力矩：3.5M 二 840 x （6 -1.45 + 2.7 + 2.7 + 3.1 + 3.5 + 3.5 + 3.5 + 3.5 + 3.5 + 3.5 +）10 2二 30072KN - m而第10节段最大抗倾覆力矩：(654.213 +136.882 x 2 +130.801 x 2 +134.234 x 2 +134.013 x 2)M =101+127.67 x 2 +121.975 x 2 +116.953 x 2 +109.284 x 2 +102.202 x 2丿所以，最大挂蓝不平衡移动产生的倾覆力矩小于最大抗倾覆力 矩
9、，其稳定性满足要求。考虑最不利情况，即第 10 节段同时产生不对称荷载和挂蓝不平 衡移动，此时倾覆力矩为：M 二 27566 + 30072 二 57638KN m 79774.623KN m ,完全能满足要求。3、补充说明按照计算，采用32钢筋锚筋及C50钢筋砼的临时支座，结构 产生的最大抗倾覆力矩为82688.14N.m。倾覆力矩最大力臂为38.55m，取动荷载系数为1.4，安全系数取2.0，则施工时施加于箱 梁结构不平衡力（结构各段砼超方、施工时产生的最大不平衡力、挂 篮不平衡移动等）不能超过以下数值：F 二 82688.14 二 766.1KNX 38.55x 1.4x2，即为 76.
10、61t。综上计算此临时固结体系的是安全可靠的。四、临时固结体系的拆除设计硫磺砂浆具有硬化快、高早强、处理方便、经济安全等优异性。 本桥临时固结体系采用方法是在临时支墩上部施做一层 5cm 厚的硫 磺砂浆，在砂浆中部预埋电阻丝，拆除时只需要对电阻丝通电至硫磺 融化，即可轻松拆临时除固结体系。硫磺砂浆布置示意图五、临时固结体系说明1、在本桥临时固结体系设计中优化了两个方面：第一在临时固 结体系预留槽道，为 0#块的支架施工提供了方便；第二在临时固结 体系中采用了硫磺砂浆，为拆除提供了方便。2、检算方法中，没有考虑风荷载等因素，其原因是在检算中已 经考虑了极端工况。3、硫磺砂浆中的电阻丝预埋时，不可与临时固结体系中的钢筋 连接。4、硫磺砂浆在施工时应根据具体的施工地区进行实地试验，在 满足强度的要求下得出实际的砂浆配合比及融化温度，为电阻丝的预 埋提供依据。参考文献：1无砟轨道现浇预应力混凝土连续梁（双线，40+80+40m）（通 桥（2008） 2368A-IV, 2008 年 10 月版）铁四院；2杭甬客专施（桥）-03-11铁四院； 3公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTGD62-2004）
