高铁悬臂浇筑连续梁墩梁体内临时固结设计计算方法浅析论文_刘传阳

北京市海淀区中铁电气化局铁路工程公司 100036

摘要:连续梁悬臂法施工时,中墩墩梁临时固结是连续梁施工的关键工序和安全质量保障,而对于一线技术人员来说,墩梁临时固结设计计算往往没有明确的统一的标准,相关现行规范中也查不到具体的规定,狠是困扰。本文通过工况分析,给出了相对明确的计算方法。

关键词:悬臂浇筑 临时固结 竖向荷载 不平衡弯矩 计算

近年来,国内高速铁路建设势头强劲,迅猛发展,交通网络日益丰富复杂,公路、铁路、市政等在多处呈立体交叉。立体跨越结构物时,悬臂浇筑连续梁往往是经常采用的结构形式。因此,在桥隧比占比很高的高铁建设中,悬臂浇筑连续梁成了桥梁工程中重要组成部分。连续梁悬臂法施工时,中墩墩梁临时固结是连续梁施工的关键工序和安全质量保障,而对于一线技术人员来说,墩梁临时固结设计计算往往没有明确的统一的标准可查;设计院给出的支座反力多为压应力,而临时固结图中却布置了大量三根一束的锚固钢筋,自相矛盾,且给0#块施工带来很大困难。本文通过以中国铁路总公司发布的《无砟轨道预应力混凝土连续梁(悬臂浇筑施工)跨度:60+100+60m》(通桥(2015)2368A-V-1)为例进行工况分析,给出了相对明确的计算方法。

1.工程概况

中国铁路总公司发布的《无砟轨道预应力混凝土连续梁(悬臂浇筑施工)跨度:60+100+60m》(通桥(2015)2368A-V-1)为时速350Km/h双线连续梁系列图纸,桥面宽度为12.6m,适用于桥面铺设CRTSⅠ型板式、Ⅰ型双块式、Ⅲ型板式无砟轨道。梁全长221.5m,中支点截面中心线梁高7.835m,梁底下缘按二次抛物线变化,每个T构设13个悬浇节段,具体节段参数如下:

2.按设计图纸说明计算

2.1工况分析

根据中国铁路总公司发布的《无砟轨道预应力混凝土连续梁(悬臂浇筑施工)》,图号:通桥(2015)2368A-V-1,不考虑一侧挂篮突然坠落的情况(施工时应加强挂篮锚固,杜绝该类事故发生),只考虑正常施工的情况,即以下两种工况。

工况1:悬浇节段工况,即在浇筑混凝土时,考虑施工机具荷载和风荷载的不对称作用,不同步浇筑节段混凝土的重量差为20t。

工况2:挂篮行走工况,即在挂篮行走时,考虑施工机具荷载和风荷载的不对称作用的同时,不同步移动挂篮。

两种工况的荷载分别计算,不会同时产生。

2.2竖向荷载计算

临时支墩所承受的竖向力为混凝土自重、挂篮及模板自重、人群机械荷载,并取恒载系数为1.2,活载系数为1.4,则:

混凝土重量

3.考虑施工中特殊荷载计算

3.1工况分析

在施工中,临时固结设计荷载应考虑的最大风险因素应是T构倾覆,而T构倾覆最不利工况是:悬臂最后节段浇筑时挂篮连带混凝土意外坠落造成的不对称偏载,这是施工单位最不希望发生的特殊事件,即便意外发生,也不希望引发T构倒塌,避免带来更大的损失。在这种工况下,最不利的倾覆弯矩往往会产生拉应力。

5.按最不利工况进行墩梁体内临时固结设计

高速铁路桥墩一般断面尺寸较大,整体刚度大,大多采用体内固结方式能满足要求,即在中墩墩顶前后两侧临时施做“钢筋混凝土支墩+精轧螺纹锚栓”方式,其受力结构分析简图如下:

结合上述计算过程,仍以中国铁路总公司发布的《无砟轨道预应力混凝土连续梁(悬臂浇筑施工)》(通桥(2015)2368A-V-1)图纸进行计算,拟确定临时支墩平面尺寸为3×0.7m,布置图如下:

(2)临时固结锚固钢筋设计

通过最大拉力确定锚固钢筋数量:

6.结语

通过上述计算过程可知,悬臂浇筑连续梁墩梁临时固结应以最后一个悬浇段挂篮连带该节段混凝土意外坠落后的不对称荷载为最不利工况进行设计。按此种工况设计的倾覆荷载,既能满足设计文件的抗倾覆要求,又能满足相关设计图纸或规范中规定的最大不平衡荷载20t的要求,也保证了悬浇过程中的施工安全。计算有理有据,合情合理。同时,由于高铁桥墩断面和刚度都很大,采用临时施做“钢筋混凝土支墩+精轧螺纹锚栓” 体内固结方式即可满足要求,锚固钢筋采用高强精轧螺纹钢,数量少,解决了临时固结钢筋和连续梁主体钢筋冲突的问题,为连续梁施工带来很大方便。

参考文献

[1]TZ324-2010,铁路预应力混凝土连续梁(刚构)悬臂浇筑施工技术指南.[S].

[2]GB50010-2010, 混凝土结构设计规范.[S].

[3]王忠雷. 连续梁悬臂“T”构墩梁临时固结施工设计方案[J]. 科技与企业,2011(10):175.

[4]刘东跃.施工临时支撑结构专项技术方案[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,2013:395-456.

论文作者:刘传阳

论文发表刊物:《防护工程》2017年第22期

论文发表时间:2017/12/29

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