廣樂高速北江特大橋主橋箱梁0#～2#塊支架設計方案

1、工程概況

北江特大橋主墩24#、25#墩為水中墩，0#塊長7.0m、箱梁中心高度為9.0m，1#塊長1.5m、箱梁中心高度為8.768m～9.0m，2#塊長3.0m、箱梁中心高度為8.32m～8.768m。箱梁橫橋向寬16.75m，兩幅最近翼板邊間距為1.0m。

主橋箱梁0、1、2#塊尺寸圖

2、方案選擇因素

1）安全性。充分考慮懸臂現澆掛籃拼裝工作平臺長度，0～2號總長為16m，滿足菱形掛籃分體拼裝的工作面，減少菱形掛籃拼裝的難度，同時整體為整體結構，保證施工安全。

2）洪水因素。考慮施工期間北江處洪水的影響；北江洪水期間一般水位處于+12.0m標高，承臺標標高為+13.095m，同時洪水期間水流會對入土鋼管樁產生較大的沖刷作用，支架作撐在承臺上可減少施工的不可預知因素影響。

3）外觀質量。采用支架施工可消除主墩墩身預埋件的設置，減少了施工期間對主墩墩身的污染。

4）施工工期。支架搭設將0、1#整體分層對稱澆筑、2#塊對稱分層澆筑，鋼管支架可預制加工安裝，縮短整個施工工期。

5）受力明確，減少支架變形量。

3、總體施工方案

主橋0～2號塊箱梁施工采用鋼管現澆支架施工工藝。支架采用直徑為φ820×8mm的鋼管作為下部承重立柱，承受上部傳來的全部荷載，鋼管間采用φ325×7.7mm螺旋管作為平聯體系，在上面鋪設工字鋼縱梁、分布梁。

4、現澆支架結構簡介

主墩墩身施工完畢后，進行箱梁0#、1#、2#塊施工。先在承臺頂混凝土上預埋鋼板，作為支架鋼管支撐位置，在鋼板上焊接直徑為φ820mm的鋼管支架并在第一層焊接直徑為φ325mm螺旋管、第二層焊接[28槽鋼作為平聯，以加強支架的整體穩定性。縱向布置雙拼I56工字鋼作為墊梁，之上架設貝雷組和承重工字鋼作為承重受力系統。支架搭設采用QTZ160型塔吊搭設。

支架結構布置圖

5、鋼管樁及平聯受力計算

采用Midas/Civil建立模型并計算，對澆筑0、1號塊混凝土工況進行整體模擬計算。

（1）模型建立及荷載布置

根據實際支架結構，建立如下模型：

模型說明：立管、斜管底采用三向固定支撐，在立管頂需張拉預應力精軋螺紋鋼的位置設立單向（X方向）絞支座。

（2）受力分析

①、計算支架位移情況：

模型最大位移量為1.1mm。

②、支架構件應力情況：

計算鋼管樁支架各構件（鋼管樁、φ325平聯管、[28平聯槽鋼）應力如下圖所示：

由計算所得，鋼管樁最大組合應力為19.0MPa，φ325平聯管最大組合應力為13.8 Mpa，[28平聯槽鋼最大組合應力為29.8Mpa，均小于允許應力[σ]=170 MPa，滿足施工要求。

（3）穩定性分析

設定該支架屈曲模態數量為16種，迭代次數為30次，支架自重為不變荷載，施工荷載為可變荷載，對該支架進行迭代分析，結果如下：

計算得出支架穩定性系數為11.2，滿足施工穩定性要求。