大連市甘南路立交橋及延伸工程跨越鐵路段
（38＋60＋60＋38）m鋼筋混凝土連續梁t構抗傾覆
墩梁臨時固結施工設計方案
編制：審核：
審批：中鐵九局集團****大連建設****
2023年4月28日
大連市甘南路立交橋及延伸工程跨越鐵路段
（38＋60＋60＋38）m鋼筋混凝土連續梁t構抗傾覆
墩梁臨時固結施工設計方案
1、工程概況
甘南路立交橋及延伸工程，起點位於東聯路橋下華東路與甘南路交叉處，上跨華北路、哈大鐵路、哈大客運專線，經南關嶺鎮上跨南關嶺轉盤，上跨規劃嶺西路後落地，在駱駝山進入隧道，在茶葉溝土羊高速北側出隧道，終點與土革路相交，通過兩條定向匝道與土羊高速拉樹房收費站相連線。
其中跨越既有哈大鐵路及建設中的哈大客運專線為（38＋60＋60＋38）＝196m四跨懸臂澆築預應力鋼筋混凝土連續梁。本聯連續梁起點為主16號橋墩（里程樁號為k0＋555），終點為主20號橋墩（里程樁號為k0＋751）。
連續梁為雙向六車道加寬段，橋梁左右雙幅箱梁，橋面全寬37.686m。半幅橋寬18.838m,懸澆施工寬度18.338m。
箱梁截面採用單箱3室直腹形式，樑高變化按底部二次拋物線縮短，中支點樑高3.74m，跨中及邊支點處梁高1.8m，邊跨端部9m段為等量高。
跨中腹板厚度0.6m，支點位置腹板厚度0.8m，腹板厚度按直線過渡。
頂板厚度0.3m，底板厚度由0.80m～0.
30m按二次拋物線變化。
主16#～主19#墩採用三根柱蓋梁構造。墩柱順橋向尺寸為3.5m，橫橋向尺寸為邊墩2.
5m、中墩2m；蓋梁寬度3.7m、高度跨中附近2.9m、墩柱頂加高至3.
3m。主20#處主線墩採用圓形截面墩身，墩身直徑為2.0m，順橋向尺寸曲線加寬至3.0m形成墩帽。
基礎採用φ2.0m、φ2.5m鋼筋混凝土鑽孔灌注樁基礎。主16#～主19#處橋墩為承臺接φ2.0m群樁，主20處墩為φ2.5m單樁。
連續梁均採用gtpz（ns）ⅱ型耐寒性盆式橡膠支座。
主17、18、19#墩為連續梁的懸臂澆築主墩。墩頂o號塊梁段支架澆築長度9.5m，其餘懸臂澆築，每個單臂懸澆7個節段箱梁。各懸臂澆築梁段幾何物理指標如下表：
箱梁節段幾何物理指標表
由於墩梁是鉸接支座，為抵抗懸臂澆築施工中的不平衡傾覆彎矩，需要對懸澆箱梁進行臨時剛性固結。
二、箱梁懸臂澆築臨時固結荷載
本橋箱梁最大懸臂長度29m。施工單位造成t構傾覆的最不利因素是掛籃和最後懸臂一節段墜落。t構臨時固結按此最不利荷載設計。
視永久支座不受力，按此最不利因素計算得出各中墩臨時固結應能承受中支點處最大不平衡彎矩m＝79200kn－m和相應豎向反力n＝40680kn。其中掛籃自重參照公路工程施工技術規範「掛籃質量與梁段混凝土的質量比值宜控制在0.3～0.
5之間」的規定，按最大節段重50％計入傾覆彎矩。
按此不平衡荷載設計t構臨時固結，能夠滿足施工單位的最大風險因素，同時也滿足施工中最大不平衡荷載20噸的要求。
3、懸臂t構臨時固結設計結構
根據本工程墩梁設計結構特點，主16＃～主19＃墩採用三根柱蓋梁構造，墩柱截面較小，墩身不具備完全承擔t構傾覆抗彎能力。考慮墩身抗彎能力弱，為了t抗傾覆不給墩身增加附加彎矩，綜合墩梁結構特點，施工固結方案採用體內與體外（相對墩身而言）相組合的內剛外柔式臨時固結結構。即在墩頂設鋼管混凝土臨時支撐墩，充分利用墩身的抗壓能力；在墩外承台上支撐錨固鋼管柱，承擔t構傾覆的反拉（錨固）作用。
體內與體外相組合的臨時固結結構示意圖如圖1所示。
體內固結結構：在蓋梁上對應箱梁腹板位置設定q235鋼管φ600、壁厚10mm的c40鋼管混凝土支撐墩。每個o＃塊合計布置8根支撐墩。體內支撐墩布置位置如圖2所示。
體外固結結構採用鋼管支撐柱。根據墩梁結構相對尺寸位置，支撐柱支撐柱下端置於承台上，上端置於箱梁腹板處，每個o＃塊合計布置4根支撐柱。支撐柱布置結構如圖3所示。
體外臨時固結支撐柱按支撐—錨固能力設定，採用直徑φ500、壁厚10mm的q235鋼管支撐柱。
4、懸臂t構臨時固結結構承載能力驗算
1、支撐墩和支撐柱的最大傾覆荷載
根據懸臂t構體內固結圖1所示，繪製出體內與體外相組合的內剛外柔式臨時固結結構內力力學分析示意圖如圖4所示。
根據結構受力簡圖圖4，列出內力方程為：
……①由公式①可求得：
………②
將懸臂t構最大傾覆荷載豎向反力n＝40680kn和最大傾覆彎矩m＝79200kn－m，及圖1和圖3中尺寸a=3.55m、b=1.5m帶入方程②中，求解力學方程式得到：
體外鋼管柱抗拉力總合：ra=3600kn（為拉力）；
鋼管混凝土支墩支撐力總合：rb=440280kn（為壓力）。
每個鋼管混凝土支墩分配荷載r1=rb÷4=110070kn；
每個鋼管支柱分配荷載r2=ra÷2=1800kn；
2、臨時固結結構抗傾覆能力設計及驗算
參考相關鐵路規範要求，結構抗傾覆穩定係數k=1.5。
①、體內支撐墩
每個o號梁段共布置8根q235鋼管φ600、壁厚10mm的c40鋼管混凝土支撐墩，橫截面積a＝2826cm2,含鋼截面積as＝188cm2，鋼管混凝土墩含鋼率ρ＝0.07，混凝土軸心抗壓設計標準值fc=26.85mpa。
管支撐高度h=76cm，長細比λ＝5，折減係數φ＝1。鋼管混凝土提高係數k1＝1.51。
每根鋼管混凝土支撐墩的支撐能力為：
＝145725kn，大於最大荷載r1＝110070kn。
穩定係數k=1.32，安全係數偏小。在實際中體外支撐柱不是完全支撐失效，實際結構是滿足要求的，鋼管混凝土支撐墩不再調整。
若調整，可以提高混凝土標號的辦法解決。
②、體外支撐柱
每個o號梁段共布置4根直徑φ500、壁厚10mm的q235鋼管支撐柱，每根支撐柱橫截面積a＝155cm2。
每根支撐柱允許抗拉能力：n＝＝3255kn，大於最大荷載r2＝1800kn，安全係數k=1.8＞1.5，抗拉強度滿足要求。
3、驗算體外支撐柱上下端錨固能力
①、鋼管支撐上下端分別栓接（上6、下4）φ32mm精軋螺紋。其最小抗拉能力2670kn，均超過最大荷載r1＝1800kn，抗拉強度滿足要求。驗算過程略。
②、體外支撐柱抗傾覆精軋螺紋錨固長度計算
每根精軋螺紋鋼筋最大分擔錨固力f＝450kn。帶螺帽錨固，錨固長度不少於50cm。
支撐柱鋼管上下端法蘭盤採用20mm厚q235鋼板、10mm厚加勁肋，焊縫高度不小於20mm。
五、注意事項
1、本設計沒考慮永久支座參與工作，忽略其受力荷載。
2、本方案考慮了掛籃墜落的最大荷載，其他一些砸碎荷載均應免去，大大簡化了計算程式。
3、對於採用體外固結的墩頂處理方式，建議採用磚砌砂漿胎膜，以增加t構滑移的阻力，提高箱梁的穩定性。
4、永久支座在出廠時上下坐板間安裝了臨時連線拉板，在現場安裝前必須保持完好。若發現損壞應加固後再安裝。這個臨時鎖定拉板需在全部t構合攏後再拆除，不得提前拆除。
5、本方案能夠滿足單端不對稱懸澆的最大節段重量。為控制t構均勻沉降和施工安全，不平衡荷載不應超過20噸（一罐車8立方混凝土）。
6、體外鋼管支撐柱的接長要求順直、上下同心、搭接或者拼接板厚度焊縫高度均要滿足鋼管截面強度要求；上下端法蘭盤焊接要保證焊縫厚度和質量。
7、體外鋼管支撐柱上下精軋螺紋錨栓，要安裝牢固、位置準確、螺帽緊固力均勻。
8、本方案按照最高墩身設計計算的。在實際施工中，現場技術人員要逐一研究每個o＃梁段墩身的具體標高、高度，按實際進行t構支撐尺寸交底。
9、為保護t構體外固結支撐柱的安全，建議將支撐柱進行防撞保護，處理方法是用混凝土澆築防撞擋塊，擋塊高出路面1.5m，並把支撐柱包裹起來。
10、體外支撐柱，利用o＃塊支架橫樑與墩身剛性連線，起到約束支撐柱的位移、提高承載能力和穩定性的作用。施工中應注意剛接的有效性。
六、工程數量：略。
七、施工補充詳圖
1、支撐柱上座板節點圖－見圖4。
2、支撐柱下座板節點圖－見圖4。安裝周邊4孔錨桿。
3、橫支撐約束布置圖—略。在o＃塊模板支架上加固。
2023年4月26日
這是四川某橋方案，支撐柱頂樑底結構參考圖
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目錄1 編制依據 2 2 編制範圍 2 3 設計概況 2 4 質量目標 3 5 安全目標 3 6 施工及環境控制目標 4 7 模板工程 4 8 鋼筋工程 4 9 混凝土施工 8 10 預應力筋的布設 11 12 勞動力配備及施工機械配備 16 13 工程質量保證措施 16 14.確保工程安全措施 1...
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目錄一 工程概況 1 二 主要工程數量表 2 三 相關目標及計畫 2 3.1 工期目標 2 3.2 質量目標 2 3.3 安全目標 2 3.4 封鎖點計畫 3 四 施工方案 3 1 施工工序 3 2 施工方法 3 1 施工準備 3 2 支架地基處理。3 3 支架安裝 4 4 模板安裝 6 5 鋼筋加...
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