漢江特大橋主墩墩旁支架穩(wěn)定性分析

石心龍

摘要：墩旁支架在大跨徑連續(xù)梁橋掛籃懸澆施工中起著至關(guān)重要的作用。本文依托襄陽(yáng)繞城高速公路南段漢江特大橋工程，闡述了最不利工況的67#墩0#塊支架，對(duì)其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行分析驗(yàn)算。

Abstract： The pier support plays a vital role in the hanging cast-in-situ construction of the long-span continuous beam bridge. Based on the Hanjiang Extra Large Bridge project in the southern section of Xiangyang Ring Expressway， this paper describes the most unfavorable working conditions of the 67 # pier 0 # block bracket， and analyzes and checks its structural stability.

關(guān)鍵詞：穩(wěn)定性;懸臂;受力分析

Key words： stability;cantilever;force analysis

中圖分類(lèi)號(hào)：U443.22 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006-4311（2020）06-0144-03

0 ?引言

隨著我國(guó)橋梁施工技術(shù)不斷進(jìn)步，近百年里，我國(guó)的大跨徑連續(xù)梁橋數(shù)量大幅增加，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性顯得尤為重要，0#塊支架是保證“T”構(gòu)懸壁現(xiàn)澆期間結(jié)構(gòu)安全及穩(wěn)定的重要臨時(shí)工程。本文通過(guò)對(duì)漢江特大橋主墩墩旁支架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性計(jì)算，并對(duì)0#支架進(jìn)行數(shù)值模擬，以應(yīng)力和位移為指標(biāo)，將支架數(shù)據(jù)提取分析，并和現(xiàn)場(chǎng)施工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，可為后續(xù)類(lèi)似工程施工提供指導(dǎo)。

1 ?工程概況

襄陽(yáng)繞城高速公路南段K34+767.8漢江特大橋主橋?yàn)椋?0+6×110+60）m波形鋼腹板連續(xù)梁橋，主梁為單箱單室截面，中墩支點(diǎn)梁高7m，邊墩支點(diǎn)及跨中梁高3m，梁高按2次拋物線(xiàn)變化。主梁對(duì)稱(chēng)懸臂施工，合龍前節(jié)段劃分為10.8m+3×3.2m+8×4.8m，邊、中跨合龍段長(zhǎng)均為3.2m，邊跨搭設(shè)現(xiàn)澆段長(zhǎng)3.4m。0#塊主梁長(zhǎng)10.8m，單幅頂板寬12.75m，翼緣3m，箱室寬6.75m，梁頂設(shè)2%橫坡，0#塊高度為7m，頂板厚度由0.7m 漸變至0.28m，底板厚度由1.6m 漸變至0.83m，混凝土方量314.2m3，采用支架施工0#塊。（圖1）

2 ?施工工藝

2.1 0#塊支架施工

67#墩0#塊支架結(jié)構(gòu)布置：?jiǎn)畏?根？準(zhǔn)820×10mm鋼管立于承臺(tái)上作為立柱支撐，其中鋼管內(nèi)灌C30混凝土，通過(guò)設(shè)于牛腿（2HM588×300）上的主縱梁（2HM588×300）以及平聯(lián)（？準(zhǔn)600×8）將鋼管混凝土柱和墩身聯(lián)系起來(lái)，主縱梁上設(shè)卸荷塊，卸荷塊上設(shè)主橫梁，主橫梁采用2HM588×300型鋼，主橫梁上設(shè)分配梁及模板系，分配梁采用工20a及2工20a型鋼。（圖2、圖 3）

支架主結(jié)構(gòu)施工完成后，搭設(shè)頂部平臺(tái)結(jié)構(gòu)，設(shè)置防護(hù)安全網(wǎng)和護(hù)欄形成操作平臺(tái)，并沿墩身高度設(shè)置爬梯便于人員上下。

2.2 0#塊施工

支架按1.1倍荷載配重分級(jí)預(yù)壓完成后→鋪設(shè)底?！惭b0#梁段外側(cè)?！壴装邃摻睢惭b波形鋼腹板→安裝縱向預(yù)應(yīng)力管道→安裝箱室腹板、隔板→澆筑砼至腹板頂→新舊砼交接處鑿毛→頂板模板安裝→綁扎頂板鋼筋→安裝預(yù)應(yīng)力管道→頂板及翼緣板砼澆筑→預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿施工。

3 ?數(shù)值模擬

3.1 建立模型

根據(jù)支架的幾何尺寸、截面信息、材料強(qiáng)度，建立0#塊支架模型。

恒載=結(jié)構(gòu)自重（G0）+模板重量（G1）+現(xiàn)澆鋼筋混凝土重量（G2）

活載=施工人員及設(shè)備（Q1）+傾倒和振搗荷載（Q2）+風(fēng)荷載（QW）

0#塊澆筑階段荷載最不利工況主要為以下兩種：

工況1：支架搭設(shè)完畢，考慮10級(jí)風(fēng)速28.4m/s作用（QW10），縱橫橋向均施加。

工況2：澆注混凝土完成，尚未初凝時(shí)狀態(tài)?？紤]6級(jí)風(fēng)速13.8m/s作用（QW6），縱橫橋向均施加。

每個(gè)工況考慮兩種荷載組合形式，即標(biāo)準(zhǔn)組合和基本組合。其中標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算結(jié)果用來(lái)評(píng)價(jià)剛度指標(biāo)，基本組合計(jì)算結(jié)果用來(lái)評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及穩(wěn)定性指標(biāo)。各工況荷載組合如表1。

采用Ansys有限元分析軟件，計(jì)算0#塊支架工作狀態(tài)的受力和變形，67#墩0#塊支架最不利工況構(gòu)件應(yīng)力位移計(jì)算結(jié)果如圖4、圖5所示。

3.2 荷載分析

實(shí)際施工過(guò)程中監(jiān)測(cè)0#塊支架位移值與建模的位移相近，數(shù)值模擬的結(jié)果對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工有一定的指導(dǎo)意義。

4 ?結(jié)論與建議

①本項(xiàng)目在墩旁支架安裝過(guò)程中，嚴(yán)格控制焊接質(zhì)量，為后續(xù)掛籃懸澆打下了良好的基礎(chǔ)。

②本橋成功的墩旁支架施工經(jīng)驗(yàn)，在國(guó)內(nèi)外類(lèi)似橋梁基礎(chǔ)工程中可以得到很好的推廣和應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]襄陽(yáng)繞城南高速公路漢江特大橋設(shè)計(jì)圖紙.

[2]JTG/T F50-2011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范.

[3]GB 50009-2012，建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范.

[4]GB50017-2017，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范.