70m跨单桩独柱墩混凝土连续梁0#块现浇支架设计

70m跨单桩独柱墩混凝土连续梁0#块现浇支架设计摘要：研究目的：目前，我国越来越多的公路桥梁采用独柱连续箱梁结构形式，而采用大直径的单桩与独柱墩相结合的下部结构较为少见。

尤其是下部结构为深水基础的单桩独柱墩桥梁，其0#块施工具有一定的技术难度。

本文对嘉绍大桥70m跨连续箱梁0#块施工进行现浇支架设计，为同类桥梁提供一种全新的施工思路。

研究结论：通过对嘉绍大桥70m跨连续箱梁0#块现浇支架的设计，解决了传统桩柱式、碗扣式、膺架式等类型的支架无法满足此类桥梁0#块现浇施工的难题。

本设计表明本类现浇支架结构完全可以满足此类桥梁0#块现浇施工的要求，是一种全新的施工方法，支架结构较为新颖，投入少，施工速度快，可为同类桥梁的施工提供借鉴。

abstract： research purpose： at present， more and more single column continuous box girder structure is widely used in our county，while the substructure adopts single pile combined with single column pier is quite rare. especially for the single pile and single column pier girder bridge located in the deep water area， there are some technical difficulties in 0#block construction process。

the design of 0# block construction of cast-in-place falsework in jiashao bridge，provides a new train of thought in construction for the similar bridge construction。

research conclusions： the cast-in-place falsework design for 0#block of 70m continuousbox girder of jiashao bridge， to solve the traditional pile pier， bowl-scaffold， gantry and other types of falsework can not be satisfied this kind of bridge cast-in-place construction problem of 0# block. the design shows that this kind of cast-in-place falsework structure can be satisfied this type of bridge 0# block cast-in-place construction requirements， it’s a new construction method， falsework structure is novel， less investment， fast construction speed， which can provide reference for similar bridge construction.关键词：单桩独柱墩；0#块现浇支架；结构；设计key words： single pile and single column pier；cast-in-situ falsework for zero block；structure；design 中图分类号：tu74 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）06-0100-021 工程概况嘉绍大桥是嘉兴至绍兴公路通道跨越天然屏障杭州湾的一座特大型桥梁，采用双向八车道高速公路标准，总长10.137km。

其中第ⅶ标段为北岸水中区引桥上部和北副航道桥上部，孔跨布置为：7×（5×70）m+（70+2×120+70）m+5×（5×70）m+（6×70）m。

北岸水中区引桥70m跨预应力混凝土连续刚构共有十三联，合计66孔，下部结构采用大直径单桩独柱结构形式。

70m跨预应力混凝土连续刚构箱梁采用单箱双室斜腹板箱梁形式。

梁高为4.0m，箱梁顶板宽19.8m，底板宽10.9m，翼缘悬臂长度为3.2m。

2 现浇支架结构形式的确定本桥处于钱塘江江河口尖山河段，河床宽浅、潮强流急、涌潮汹涌，潮流为非正规半日浅海潮流，施工条件恶劣，技术难度大，施工安全要求高。

基于这种作业条件，作为主要承重构件的平台支架，必须组装简单易行，支架的拼装工艺不能过于繁琐，避免较多的组合或施焊工序；构件宜轻巧，便于安装与拆除。

浇筑混凝土箱梁0#块的传统施工方法主要有以下几种：落地式立柱支架、墩身留孔穿型钢、预埋焊接牛腿搭设平台到预埋焊接三角形支架等多种形式。

对于深水单桩独柱墩的混凝土箱梁，上述传统的施工方法都受到一定的制约。

由于深水单桩独柱墩混凝土箱梁的下部结构为桩柱式结构，大直径钢管柱支架搭设具有一定的困难；此类基础所处的深水区域亦不具备搭设碗扣式支架的条件；另外，设置预埋件需在桥墩柱上预留孔洞或者预埋钢结构，造成桥墩柱施工不便，并且若预埋件位置处理不当不仅影响主体外观，甚至会影响其耐久性。

尤其对位于三类环境的近海或跨海桥梁来讲，一般不提倡或禁止设置预埋件结构进行施工，以免影响此类桥梁的耐久性。

经过对多种施工方案的认真比选，决定本桥0#块施工采用抱箍平台式现浇支架，有效解决了本桥深水单桩独柱墩混凝土箱梁0#块的现浇施工。

3 现浇支架设计3.1 支架结构布置本桥现浇支架的最大特点就是利用桥梁主体钢护筒为支撑，现浇支架的钢管立柱与作用在钢护筒上的抱箍平台连接，形成整个现浇支架的支撑系统。

上部结构混凝土箱梁分左右幅布置，0#块支架搭设时宜双幅梁同步整体搭设。

现浇支架自下而上由抱箍平台、钢管支撑（含平联和斜撑）、纵横向分配梁、纵向贝雷梁和横向i20分配梁+底模等组成。

3.2 支架设计原则 0#块支架的设计除考虑其自身应力满足要求外，尚考虑了以下因素：①在0#块自重及施工荷载、风载等的作用下，其刚度、稳定性必须满足要求。

②支撑系统的弹性变形、非弹性变形都要控制在规范允许范围内。

③支架整体需满足0#块在混凝土浇筑前模板支架的抗倾覆稳定要求。

④0#块一次性浇筑成型，支架要有足够强度和刚度，确保混凝土不致因为支架刚度不足而产生裂缝。

⑤0#块支架结构形式方便现场的安装与拆除。

3.3 设计条件3.3.1 材料容许应力：q235b钢材容许弯曲应力按145n/mm2，剪切应力按85n/mm2；q345b钢材容许弯曲应力按210n/mm2，剪切应力按125n/mm2考虑。

3.3.2 设计荷载①设计风压：300pa；②0#块混凝土荷载，钢筋混凝土容重：26.25kn/m3；③结构自重；④施工机具及其它荷载。

3.4 现浇支架计算3.4.1 计算方法计算过程中可将箱梁混凝土荷载横向分配后加载在支架工字钢i20分配梁上，横向分配梁横桥向按连续梁建模，单元取beam梁单元建模计算，横向分配梁下方对应支撑点为贝雷梁，贝雷梁与横向分配梁之间连接在模型中设为只受压弹性连接，受压刚度可近似模拟或取1×104kn/mm。

然后按照从上向下的顺序按照结构传力途径，分部分进行计算。

为方便计算，简化建模过程，可建立现浇支架整体模型进行计算，图2为针对本桥0#块现浇支架建立的整体计算、加载模型，此模型中不含抱箍平台部分。

抱箍平台为本支架中最重要的承载结构，计算过程中同样利用有限元计算软件，将抱箍的钢板部分按plan板单元建模，其它侧向支撑杆件建立beam梁单元，然后将现浇支架计算模型所得到的支架立柱反力加载于抱箍平台各对应连接点。

3.4.2 计算结果①贝雷梁计算结果。

（表1）②钢管立柱及抱箍平台：支架立柱最大应力113mpa，考虑折减后应力131mpa，连接系最大应力125mpa；抱箍平台最大应力119mpa；钢管立柱及抱箍平台的强度、刚度满足规范及施工要求。

4 现浇支架安装与0#块浇筑4.1 施工流程抱箍平台、钢管节段等结构工厂加工→已加工组焊件运至墩位平台，贝雷梁岸上分段拼装后运至墩位平台→钢护筒顶面标高复测→焊接护筒顶加劲板→抱箍平台分两次吊装至钢护筒与之连接→支架立柱逐节接高并安装联结系→安装立柱顶纵、横向分配梁→安装分配梁顶楔块并调整其标高以满足主体箱梁纵坡要求→吊装贝雷梁分段组拼→安装贝雷梁顶面i20横向分配梁→铺0#块底模→安装0#块侧模→绑扎底板及腹板钢筋、立内模并绑扎顶板钢筋、安装预应力孔道→浇注0#块混凝土→养护拆模。

4.2 现浇支架预压①对支架系统按照箱梁荷载的110%进行预压；②预压荷载按箱梁的断面形式进行布置，即腹板处布置较大荷载，顶底板布设较小荷载，按此布置原则达到预压的重量要求；③预压期间在6根钢管立柱顶设置观测点，观测支架的变形情况和沉降量；④预压24h 后卸载。

⑤根据预压的沉降和变形观测结果，最终确定底模板的底标高预抬值及预拱度。

通过支架预压既检验了支架结构的受力安全，又为0#块混凝土浇筑的立模标高提供依据，是施工过程中不可忽略的关键工序。

5 结语该桥施工中采用抱箍平台式现浇支架，有效解决了深水基础现浇支架搭设困难的问题，并且满足三类环境的近海或跨海桥梁施工过程中不设或少设预埋件，以保障桥梁耐久性的要求。

利用主体钢护筒作为现浇支架的受力支撑，结构新颖，传力明确，既节约材料又方便施工，对同类桥梁工程施工有借鉴作用。

参考文献：[1]敖进.许沟特大桥有支架现浇施工技术[j].石家庄铁道学院学报，2002（s1）.[2]况勇.大跨度箱形拱桥现浇支架设计与分析[j].铁道工程学报，2000（02）.[3]康显荣，高少强.连续梁现浇支架方案设计与施工[j].石家庄铁路工程职业技术学院学报，2002（03）.。