高墩大跨度连续梁0号块施工托架优化设计.docVIP

PAGE  PAGE 9 高墩大跨度连续梁0号块施工托架优化设计 　　摘要： 高墩大跨度连续梁，墩柱高，0号块高度大，长度长，重量重，对承重托架的强度、刚度和稳定性要求高。结合具体施工实际，采用牛腿托架施工，并对托架结构进行优化设计，以满足施工设计要求，保证安全施工。 　　Abstract： The pier stud of high pier large span continuous beam is high， the height of 0# is big， the length is long， the weight is heavy， the demand on the strength， stiffness and stability of bearing bracket is high. Combined with specific construction practice， the corbel bracket construction is used， the optimization design of bracket structure is carried out to meet the requirements of construction design and ensure the construction safety. 　　关键词： 桥梁；托架；优化设计 　　Key words： bridge；bracket；optimal design 　　中图分类号：U445.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311???2016）02-0093-03 　　0 引言 　　沪昆客专湖南段跨焦柳铁路特大桥跨舞水河为80.6+128+80.6m连续梁。横向均为单箱单室变截面箱梁，梁宽12.0m，系双线高速铁路桥梁。箱梁采用挂篮对称悬臂逐段浇筑。 　　跨焦柳铁路特大桥由中铁一局集团桥梁工程有限公司负责施工。北京铁研/美国柏诚监理公司负责监理。笔者参与该桥整个施工过程，并对施工设计方案进行了研究、编制、优化和实施。本文就主墩连续梁0号块现浇托架优化设计做一介绍，以供参考。 　　1 承重托架优化设计 　　1.1 墩柱和连续梁0号块参数 　　主墩高43m，为圆端形空心墩，墩顶截面7m×11m，墩顶实心段高度5.5m，空心段壁厚1m。0号块长18m，支座中心高度9.6m，顶板厚度为65cm，腹板厚110cm，底板厚度120cm，底板宽度7m，混凝土总方量814.34m3，重约2117.29t。整体现浇一次成型。 　　1.2 0号块施工托架设计思路 　　对于高墩连续梁0号块施工，通常采用牛腿支架作为承重托架，以达到降低工程造价，创造良好经济效益。 　　常规牛腿托架设计思路：对于体积较小的梁体，牛腿采用一平一斜的简单结构形式，与墩身上的预埋锚固钢板焊接。对于体积较大的梁体，可增大牛腿各杆件的截面，或者将牛腿结构设计成桁架结构形式。牛腿水平杆件轴向拉力较大时，通常采用对拉精轧螺纹钢对预埋钢板进行锚固。 　　80.6+128+80.6m连续梁0号块悬出墩身范围长度5.5m，梁体重量大。采用常规设计方法，托架杆件设计截面大，操作笨重，现场高空焊缝质量难以保证，存在严重的安全质量隐患，且预埋锚固钢板的锚固力难以满足施工设计要求。 　　结合现场实际，考虑工人操作水平以及施工难易程度，针对牛腿托架的常规设计方法进行改进，对常规托架的结构形式和预埋件锚固系统进行优化，以使托架承重系统的强度、刚度、稳定性满足施工设计要求，且便于安装拆卸。 　　1.3 牛腿托架结构优化设计 　　水平杆件和一斜杆焊接成的结构形式（如图1所示），水平杆件承受弯矩和轴向拉力的组合荷载，斜杆承受轴向压力。施工设计需要大截面的水平杆件，且斜杆屈曲强度低。采用桁架结构形式（如图2所示），能减小水平杆件跨中的最大组合应力，同时能增大斜杆的屈曲强度，但是桁架斜杆与水平杆件的交点位置集中应力大。 　　由于该连续梁0号块悬出墩身长度大，托架上分配横梁、底模系统及落梁装置需占用一定的空间，导致斜杆根部无法布置在墩顶实心段的位置，需设置在墩身空心段部位。而斜杆轴向压力很大，对薄壁墩身的集中荷载大，容易造成墩壁局部混凝土的破坏，需对墩壁受载部位进行加固。 　　采用上述形式的托架结构，通过加大杆件截面来提高托架结构的承载力，可满足施工设计要求；但受墩身截面尺寸所限且托架截面的增大将使托架显得笨重，且现场高空作业安拆不易，焊接操作困难，采用大截面杆件可行性不大。在墩内斜杆与墩壁交点位置设置水平撑，来承受墩身两侧牛腿托架斜杆对墩身的水平分力，可对墩身起到很好的加固效果，但在墩身内部安装的水平撑拆除困难，且墩内操作空间有限，起