连续梁挂篮施工悬臂T构固结设计方案.docx

大连市甘南路立交桥及延伸工程跨越铁路段
（38＋60＋60＋38）m钢筋混凝土连续梁T构抗倾覆
墩梁临时固结施工设计方案
中铁九局集团有限公司：刘东跃
工程概况
甘南路立交桥及延伸工程，起点位于东联路桥下华东路与甘南路交叉处，上跨华北路、哈大铁路、哈大客运专线，经南关岭镇上跨南关岭转盘，上跨规划岭西路后落地，在骆驼山进入隧道，在茶叶沟土羊高速北侧出隧道，终点与土革路相交，通过两条定向匝道与土羊高速拉树房收费站相连接。
其中跨越既有哈大铁路及建设中的哈大客运专线为（38＋60＋60＋38）＝196m四跨悬臂浇筑预应力钢筋混凝土连续梁。本联连续梁起点为主16号桥墩（里程桩号为K0＋555），终点为主20号桥墩（里程桩号为K0＋751）。
连续梁为双向六车道加宽段，桥梁左右双幅箱梁，桥面全宽37.686m。半幅桥宽18.838m,悬浇施工宽度18.338m。
箱梁截面采用单箱3室直腹形式，梁高变化按底部二次抛物线缩短，中支点梁高3.74m，跨中及边支点处梁高1.8m，边跨端部9m段为等量高。跨中腹板厚度0.6m，支点位置腹板厚度0.8m，腹板厚度按直线过渡。顶板厚度0.3m，底板厚度由0.80m～0.30m按二次抛物线变化。
主16#～主19#墩采用三根柱盖梁构造。墩柱顺桥向尺寸为3.5m，横桥向尺寸为边墩2.5m、中墩2m；盖梁宽度3.7m、高度跨中附近2.9m、墩柱顶加高至3.3m。
主20#处主线墩采用圆形截面墩身，墩身直径为2.0m，顺桥向尺寸曲线加宽至3.0m形成墩帽。
基础采用φ2.0m、φ2.5m钢筋混凝土钻孔灌注桩基础。主16#～主19#处桥墩为承台接φ2.0m群桩，主20处墩为φ2.5m单桩。
连续梁均采用GTPZ（NS）Ⅱ型耐寒性盆式橡胶支座。
主17、18、19#墩为连续梁的悬臂浇筑主墩。墩顶O号块梁段支架浇筑长度9.5m，其余悬臂浇筑，每个单臂悬浇7个节段箱梁。各悬臂浇筑梁段几何物理指标如下表：
箱梁节段几何物理指标表
梁段号012345678节段特性O＃块悬浇段悬浇段悬浇段悬浇段悬浇段悬浇段悬浇段合拢段长度(m)9.53.253.53.53.53.53.53.52.0重量（t）1286231222219215206183187102由于墩梁是铰接支座，为抵抗悬臂浇筑施工中的不平衡倾覆弯矩，需要对悬浇箱梁进行临时刚性固结。
二、箱梁悬臂浇筑临时固结荷载
本桥箱梁最大悬臂长度29m。施工单位造成T构倾覆的最不利因素是挂篮和最大悬臂节段坠落。T构临时固结按此最不利荷载设计。视永久支座不受力，按此最不利因素计算得出各中墩临时固结应能承受中支点处最大不平衡弯矩M＝79200KN－m和相应竖向反力N＝40680KN。其中挂篮自重参照公路工程施工技术规范“挂篮质量与梁段混凝土的质量比值宜控制在0.3～0.5之间”的规定，按最大节段50％重计入倾覆弯矩。
按此不平衡荷载设计T构临时固结，能够满足施工单位的最大风险因素，同时也满足施工中最大不平衡荷载20吨的要求。
悬臂T构临时固结结构
根据本工程墩梁设计结构特点，主16＃～主19＃墩采用三根柱盖梁构造，墩柱截面较小，墩身不具备完全承担T构倾覆抗弯能力。考虑墩身抗弯安全，综合墩梁结构特点，施工固结方案采用体内与体外（相对墩身而言）相结合的临时固结结构形式。
体内固结结构：在盖梁上对应箱梁腹板位置设置Q235钢管φ600、壁厚10mm的C40钢管混凝土支撑墩。每个O＃块合计布置8根支撑墩。体内支撑墩布置位置如图1所示。

体外固结结构采用钢管支撑柱。根据墩梁结构相对尺寸位置，支撑柱支撑柱下端置于承台上，上端置于箱梁腹板处，每个O＃块合计布置4根支撑柱。支撑柱布置结构如图2所示。体外临时固结支撑柱按支撑—锚固能力设置，采用直径φ500、壁厚10mm的Q235钢管支撑柱。

悬臂T构临时固结结构承载能力验算
1、支撑墩和支撑柱的最大倾覆荷载
根据悬臂T构体内固结图1和体外固结支撑布置图图2所示尺寸，绘制出体内钢管支撑墩和体外钢管支撑柱结构受力分析示意图图3－1和图3－2。

体内支撑墩：8根Q235钢管φ600、壁厚10mm的C40钢管混凝土支撑墩，C40混凝土弹性模量E＝3.25×104Mpa，横截面积A＝2826cm2,含钢截面积AS＝188cm2,管支撑高度h=76cm。钢管混凝土墩含钢率ρ＝0.07。C40钢管混凝土弹性模量Esh=3.82×104Mpa。

体外支撑柱：4根直径φ500、壁厚10mm的Q235钢管支撑柱，横截面积A＝155cm2，最大墩高H=2080cm，扣除防撞墩以外自由支撑长度h=2000cm。Q235钢管弹性模量E＝2.1×105Mpa。
假设体外钢管支撑力为RA和RB、体内钢管混凝土支撑墩支撑力为R1和R2，并以向上方向为受压支撑力。根据体内固结