沙塘壩剛構橋0#段托架設計計算

引言：本文針對南涪高速沙塘壩剛構橋0#段托架進行了計算分析，從而展現托架施工設計的過程。

一、工程概況

沙塘壩大橋0#段箱梁的結構簡介：

沙塘壩大橋是重慶南川至涪陵高速公路上的一座重點大橋，本橋左線跨徑組合為7x20m+4x30m +（66+3x120+66）m+2x30m，結構形式為連續剛構（主橋）+先簡支后連續預應力混凝土“T”型梁橋/空心板（引橋），右線跨徑組合為4x30m +（66+3x120+66）m+2x30m，結構形式為連續剛構（主橋）+先簡支后連續預應力混凝土“T”型梁橋（引橋）。主梁采用三向預應力混凝土箱梁，單箱單室結構，箱頂寬12.0m，箱底寬6.0m，單側懸臂寬度3.0m。箱梁跨中梁高2.7m，墩頂根部梁高6.8米，單“T”箱梁高度采用二次拋物線變化；箱梁跨中底板厚度28cm，墩頂底板根部厚度100cm，底板厚度變化采用二次拋物線。

0號塊長5.5m，1號塊懸出墩身1.25m，0號、1號塊施工長度為8m。梁高6.8m-6.623m；梁段為單箱單室斷面，橋面總寬12m，箱寬6m，翼板寬3m；底板厚1m-0.969m，頂板厚0.5m-0.32m，腹板厚0.6m。

0號、1號塊梁體混凝土強度等級為C55聚丙烯纖維砼，總方量為197.806m3，其中0號塊為154.046 m3，1號塊為21.88 m3。0號塊重量為400.518噸，1號塊重量為56.888噸。

二、施工方案

根據墩高及橋位的地形特點，我項目部采取型鋼斜撐托架施工方法，即在橋梁墩身進行預埋件預埋，安裝斜撐托架，托架上方設置橫向分配梁，分配梁上搭設碗扣支架，形成整個受力體系，然后鋪設方木及模板，進行混凝土澆注施工。空心墩內箱梁底板承重體系采用4根直徑100mm40鉻上方加型鋼分配梁形式，雙壁墩間箱梁底板承重體系采用碗扣腳手架形式，混凝土澆注按豎向分二次進行，第一次澆注至3.2m，第二次澆注剩余部分3.6m完成，采用泵送，塔吊配合。外側模一次安裝到位，采取在墩頂固定、相互對拉及與墩頂預留鋼筋相連接的方法綜合運用固定；內模按澆注高度安裝，以保證施工縫水平留設。鋼筋及預應力管道也按澆注高度分次進行綁扎和安裝。

三、主要施工技術方案

（一）、施工工藝流程：

（二）、托架結構布置及安裝：

具體為：在墩身上預埋鋼盒，墩身施工完成后，進行托架斜撐型鋼及縱梁安裝，托架完成后在托架上布設橫梁，橫梁上搭設碗扣架，上頂托布設方木，搭設木板，鋪設底模竹膠板，安裝內外模板，分次澆注混凝土。內模采用小塊鋼模，倒角模板采用木模，外模采用懸灌梁掛籃施工用外鋼模板，混凝土采用自拌混凝土。

（三）、托架的受力分析：

一.托架設計

為保證施工安全，同時為施工方便及經濟節約考慮，0#塊件現澆支架采用三角形托架支撐，其上搭設工字鋼縱、橫分配梁及模板的方案。本方案考慮砼一次性澆注。支架設計時按砼一次性澆注完荷載值進行加載。

型鋼三角形托架采用I36b、I25b、 2[32、2[25和2[20。施工時支架按鋼結構設計加工規范制作安裝，嚴格控制模板和支架標高和砼澆注時的變形觀測。

托架鋼材材質為Q235，精軋螺紋鋼為785級32mm

具體布置見圖：

二.施工托架受力驗算

施工托架考慮承受0#塊件砼澆注時底板、側板以及底模、側模、型鋼托架等重量。

0#節段懸臂各部分的截面面積特性：

2、模板重量（按每平方米2.0KN/m2計算）：

（二）荷載取值：

（三）、側模托架計算

（四）、端模托架計算

（五）托架變形計算

由上可知，整個托架豎向最大變形14.9mm。

（四）、托架預壓：

托架的預壓主要是驗證支架的受力情況，保證施工時的絕對安全。另外就是要測試出支架在預壓時的彈性變形和非彈性變形值。

我施工段將右線6號墩一側的托架進行預壓，預壓在底模鋪設完畢后進行，采用堆重模擬的方法進行預壓，預壓荷載為結構荷載和施工荷載總和的1.2倍。

三、結束語

沙塘壩大橋0#段托架在施工安裝過程中，嚴格進行了過程控制，確保了高質量，高精度安裝，為0#段施工處于安全可控制創造條件。

（作者單位：重慶交通大學）