桥梁空心薄壁高墩盖梁施工托架的设计计算

陈水碾左线大桥空心薄壁高墩翻模施工方案在山区修建高等级公路，桥、隧相连，长大隧道、高墩高架桥是不可免的。

由于山区高架桥墩的特点，下部结构一般都采用空心薄壁墩，结构轻，具有良好的抗弯、抗扭能力，桥墩刚度和稳定性高，适用于不同体系的施工，且对于大中跨径的预应力混凝土箱梁桥而言具有良好的经济技术指标，并可以改善上部结构的受力状况。

空心薄壁高墩施工重点是解决模板选型、模板安装及拆除、混凝土运输、墩身垂直度控制等。

1、工程概况乐雅高速公路地处山区，桥址处地形崎岖，山势高险陡峻。

TJ10合同段陈水碾左线大桥7、8#设计为桩基础，7#墩设计为3.14m×2.0m方桩基础；8#墩设计为桩径1.8m桩基，墩下承台有4根桩基，承台尺寸10.3m×7.0m×3.0m；最大墩高51.24米，采用钢筋混凝土变截面空心方墩、墩顶尺寸200×200cm，纵向按80:1变坡，横向等宽，壁厚0.4m。

ZK75+941陈水碾左线大桥为跨越沟谷设置，采用公路-Ⅰ级汽车荷载。

起点桩号：ZK75+706，止点桩号：ZK76+172.28，全长466.280米；上部结构：采用6×30+4×40+4×30米预应力砼简支T梁；下部结构：桥墩采用钢筋砼柱式桥墩，桩基础和重力式，扩大基础。

2、模板方案选择目前，空心薄壁高墩的施工模板方案主要有滑模、爬模、翻模三种方案可供选择。

液压滑模和液压爬模施工速度快，但配套设备多，施工机具投入大，一般均需配备塔吊、电梯等设备，模板刚度高，自重大，混凝土外观质量差，施工纠偏困难。

一旦开始施工，不得中断，雨季施工质量难以保证，且昼夜连续作业，管理难度较大。

“提升翻模”施工落地支架材料用量较大，但配套设备较少，施工机具投入小，模板刚度要求低、自重小，混凝土外观质量容易控制，施工纠偏容易，可以连续和间断施工。

因此，根据本工程现场实际情况，经比较，最终决定采用“钢管爬架翻模”(简称“翻模”)施工空心薄壁高墩，充分利用常用构件，且工艺较简单易行。

《托架设计计算书》doc版《托架设计计算书》doc版挂篮设计计算书XX铁路连续梁施工挂篮设计计算书编制: 校核: 审核: 目录一、工程概况1 二、托架设计2 三、载荷分析3 四、托架主桁片计算5 五、托架细部计算26 六、结论27 托架设计计算书一、工程概况溪坪大桥、后在特大桥、刘厝特大桥主桥为（40+64+40）m连续梁。

梁部0#块长度8m，1#块长度3m，边跨直线段长度7.6m。

主桥墩身均为空心高墩，根据桥梁结构形式，采用大型托架现浇0#块、1#块，挂篮施工普通块段，托架二次利用现浇边跨直线段的施工方案。

刘厝大桥主桥为（60+100+60）m连续梁，梁部0#块长14m，高7.2m，采用托架现浇施工；牵出线大桥主桥为（48+80+48）m连续梁，七口特大桥主桥为（32+48+48+32）m连续梁，0#块结构尺寸较小，同样采用托架现浇施工。

二、托架设计1、设计原则1.1 可完成0#、1#块、边跨直线段使用托架浇筑，略改装可多次循环利用。

1.2 使用常用型材，结构要简单，受力要明确。

1.3 适应主边墩顶部实心段混凝土构造。

1.4 安装、拆除要方便，节省人力物力，节省工期。

2、布置及构造2.1 主墩顶对称布置，每侧4片桁片；边墩单侧布置4片桁片。

2.2 水平间距按照载荷分布状况布置，保证4片桁片基本受力均匀，且保证横梁挠度复核规范要求。

2.3 部分参数：经几种构造反复比较计算，主桁片选定如下结构：托架形式为三角托架，桁架构造。

上直角边长5.4m，悬臂0.6m；竖直直角边长2.7m。

主要杆件选用[36b双拼；下支点[36b双拼牛腿，全约束；上支点预应力锚固件，横向约束；节点板均采用群螺栓连接，M10.9级高强螺栓副，配弹簧垫圈。

经计算各种工况下最大挠度为3.8mm。

除刘厝大桥0#块上锚固点预应力张拉吨位每根45吨外，其他现浇段上锚固点预应力筋每根张拉40吨。

3、为保证托架加工质量，选用专业挂篮厂家加工所有构件。

空心墩墩身计算书一、设计资料桥梁跨径：L=40m路基宽度：W=26m桥梁跨径组合：4×40m空心墩尺寸：横桥向宽度4.25m（对应悬臂长度3.5m）顺桥向宽度2.4m、3m、4m三种空心墩壁厚：空心墩尺寸表二、桥墩集成刚度计算假定1、一联桥中，仅仅计算三个中墩的受力，不考虑过渡墩的受力。

2、偏安全考虑，汽车制动力的分配按照三个中墩的集成刚度分配。

3、一联桥梁中，空心桥墩墩高分别采用低限和高限的组合即：采用2.4米厚的空心墩，一联中桥墩高度分别采用40m、50m、50m；采用2.4米厚的空心墩，一联中桥墩高度分别采用50m、60m、60；采用2.4米厚的空心墩，一联中桥墩高度分别采用60m、70m、70。

4、主梁的收缩徐变折成降温计算，降温温度取30℃。

5、为取得最大水平力，温度变化须与收缩徐变变化一致，升温不控制设计，升温水平力不做计算。

故由温度变化引起的水平力，仅考虑降温引起，降温温度取25℃。

6、在中墩处均设置固定支座，过渡墩处设置滑板支座。

三、桥墩集成刚度计算1、桥墩几何参数计算空心墩墩身惯矩按照下式计算：33)2)(2(121121t h t b bh I ---=桥墩几何参数2、桥墩抗推刚度计算按照《铁路桥涵设计规范（TBJ2-85）》第5.3.1条，计算抗推刚度时，混凝土的抗弯弹性模量取抗压弹性模量的0.8倍，桥墩抗推刚度按照下式计算,即：38.03H EId ⨯=ρ 其中：E-混凝土弹性模量，C30混凝土，E=3×104MPa ； H-桥墩高度桥墩抗推刚度3、支座刚度计算支座为板式橡胶支座，规格为GYZ425×99，每个桥墩顶8个支座。

支座刚度按照下式计算,即： tnAGz =ρ 其中：n-支座的个数；A-支座的面积；G-支座的剪切模量，取1.1×104MPa ； t-支座橡胶厚度，取支座高度的0.8倍；支座刚度：ρz =15763KN/m 4、桥墩集成刚度计算桥墩与支座串联，桥墩的集成刚度按照下式计算,即：zd zd ρρρρρ+=.桥墩集成刚度四、桥墩墩顶水平力计算1、一联桥梁变形零点计算变形零点按照下式计算,即：∑∑∑+=ii i i L K C RL K C X μ其中：C —收缩系数，计算中按照混凝土收缩+徐变+降温取55℃，C=1E-5×55=0.00055； i i L K -桥墩抗推刚度与桥墩距桥台距离的乘积；R μ-桥台摩擦系数与上部结构竖直反力的乘积，如为滑板支座，取0。

某高架桥空心薄壁墩专项施工方案1．工程概况由XX集团承建的贵州省XX高速公路XX合同段位于XX市XX 镇，该段某高架桥地处构造溶蚀、剥蚀深切谷地斜坡地貌区。

路线跨越分布不均的低山及槽谷，地形起伏，为缓陡相间的折型斜坡，坡面植被不发育。

桥位贵阳岸斜跨已建繁荣贵遵公路。

本桥桥面宽26米，全桥长883.81米，上部构造右幅采用3×30m+3×50m+3×50m+5×30m+6×30m预应力混凝土预制T形梁，共分6联，先简支后结构连续，其中1、2、4、5、7、8、10、11、19～21号桥墩与上部构造固结；左半幅采用3×30m+4×50m+4×50m+6×30m+6×30m+6×30预应力混凝土预制T形梁，共分5联，先简支后结构连续，其中4～6、8～10、19～21号桥墩与上部构造固结，下部构造采用双桥墩、薄壁矩形空心桥墩，墩高平均在46.5m，主桥墩分左右两幅，空心簿壁墩柱壁厚横桥向和顺桥向均为0.5m，从基顶起每20.0m高设置一道高度为0.5m的横隔板。

薄壁空心墩断面图2．翻模的设计参数及稳定性计算2.1外模的结构每节段外模由12块钢模为1组，高共6.0米组成，每一小节段由四块定型平板模和四块角模组成，高2.0米。

模板横、竖缝均采用法兰方式拼接，外模板面板采用δ=5mm国标钢板，横，纵向用8槽钢作为背筋，间距35cm,横向拉杆位置设14双槽钢(横纵拉杆上下错位)。

分块模板接口采用180mm×80mm×8mm钢板式法兰连接。

每节段水平桁架两道，上下50cm各1道、每块定型平板模各设2道竖向桁架，角模做成角隅结构。

2.2内模结构内模与外模同步架立，考虑到内模作业空间小，且拆除时无落点存放，只能随着墩身混凝土不断的提升，经精确计算各项荷载，制作时弱化其结构，与内井字架构成可拆分的整体结构。