鋼桁梁拼裝臨時支撐設計

陳恩鋒

摘要： 本文通過工程實踐，就大跨度鋼桁梁現場節段拼裝時的臨時支撐方案進行詳細的闡述，并對支撐系統關鍵承載結構進行了力學檢算，確保了支撐系統的穩固及安全，希望本項目的施工經驗能夠給其它相似工程的施工帶來一些啟示。

Abstract： In this paper， the temporary support scheme of the long-span steel truss girder in the field segment assembly is described in detail through engineering practice. The mechanical calculation of the key bearing structure of the support system is carried out to ensure the stability and safety of the support system. The construction experience of this project can bring some enlightenment to the construction of other similar projects.

關鍵詞： 鋼桁梁；節段拼裝；臨時支撐；鋼管格構柱；力學檢算

Key words： steel truss girder；segment assembly；temporary support；steel lattice column；mechanical calculation

中圖分類號：U445.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）06-0136-03

0 引言

鋼桁梁采用現場節段拼裝時，為了加快施工進度及減少中間支撐的工程量，通常盡量減少分段數量，但卻使得每個節段的重量變得非常大，故設置于節段間的臨時支撐系統就需承受巨大的荷載。同時本項目處于上海市閔行區的鬧市區內，現場道路交通繁忙，在臨時支撐間內要設置通行道路，確保車輛及行人的安全順利通行。一旦出現安全事故，將危及施工人員及市民的人生安全，造成巨大的社會影響及經濟損失。因此要求所采用的臨時支撐系統要具有足夠的承載能力、穩定性和剛度，以承受鋼桁梁的荷載，確保施工安全，在確保支撐系統具有足夠承載能力及安全性能的前提下，還需考慮施工便利性和經濟效益。因此，采用何種材料及形式的臨時支撐系統為施工人員所需要解決的問題。

1 工程概況

本工程位于上海市閔行區，是虹梅南路—金海路通道工程（虹梅南路段）鋼桁梁工程。本橋鋼桁梁為5跨連續鋼桁梁，全長5×55m=275m，為開口式鋼桁梁，受力結構主要采用Q345qD鋼材。本工程位于鬧市區，交通比較繁忙，特別是虹梅南路與放鶴路交叉口處，車流量較大。

橋梁豎向標高部分位于直線段，部分位于圓曲線范圍，直線段梁段標高按豎曲線計算，圓弧段梁段頭尾兩點按豎曲線計算，中間直線連接，標高用鋪裝調整，結構分段線、橫梁腹板均為鉛垂。

本橋主桁共分三片，兩片邊桁和一片中桁，邊桁全高均為4.9m，上下弦桿型心距4.25m，中邊桁橫向間距為10m。三片桁架均采用華倫式桁式，主桁結構如圖4所示。

本項目采取鋼桁梁下搭設臨時支架，鋼桁梁直接吊裝就位的方法施工，為保證構件安裝精度，減少橋位焊接工作量，在滿足設計圖紙、技術規范和《鋼桁梁上部施工圖設計說明》的前提下，結合現場吊裝設備的配備情況，綜合考慮供料、運輸及批量生產等因素，將設計圖中原主桁出廠節段適當調整，合并延長，以減少臨時支撐點。鋼桁梁橋上部分為5跨連續結構，共分為41個節段，其中301號～302號墩間主桁節段分段如圖1所示。

2 支撐方案的選定及結構設計

根據本項目桁架分節段設置及現場施工情況進行臨時支撐的方案設置，且支撐要具有足夠承載能力，沉降變形小，安全穩固，安裝快速及經濟可行性等要求。

技術人員提出了萬能桿件、貝雷桁架、鋼管柱、鋼筋混凝土多種支撐類型進行可行性研究。將承載能力、安全穩定性作為評估重點，并綜合考慮技術適用性、施工簡便性及經濟性等幾方面進行比選及優化。各種支墩類型優缺點比較如表1所示。

從表1可知，鋼管及鋼筋混凝土支墩能夠滿足承載要求，并具有良好的穩定性，但鋼筋混凝土現場施工及砼達到承載要求的時間長，且造價相對較高，故最終決定選用了鋼管柱方案，其具有滿足施工要求的承載能力、沉降變形小、牢固穩定、施工簡便等諸多優勢。具體的結構設計如下。

2.1 格構柱臨時支撐構造

現場的臨時支撐采用四肢鋼管格構柱做成，格構柱的截面尺寸為1800mm×1800mm，豎向主柱選用Φ180×8鋼管，腹桿綴條選用Φ89×4的鋼管，所用材料材質均為Q235B，所有連接均采用焊接連接。

鋼管格構柱為長度分別為4m、5.8m、7.6m等長度固定的節段，根據現場的實際需要高度，選用不同的節段進行組拼。

為使得格構柱頂部受力時能均勻地傳遞到格構柱的各個主柱，在頂部用I25a的工字鋼等材料制了做一個頂部剛性平臺，與格構柱進行焊接連接。

各節段格構柱對接節點采用法蘭連接，這樣節點處理方便裝拆，螺栓可以循環利用。

2.2 格構柱臨時支撐基礎

底部與地基接觸，地基要承擔自上而下傳遞的所有荷載，因本項目豎向荷載較大，對于地基承載的要求比較高。如果僅僅以四個主柱作用于地基上，接觸面積過小，對于地基局部壓力過大，所以考慮在格構柱底部設置混凝土基礎（直接在瀝青路面上鋪設），以增大地基的受力面積。混凝土基礎采用30cm厚C20混凝土，長度與寬度均為2.5m。

2.3 桁架懸臂部分臨時支撐

考慮到片體桁架在拼接位置懸臂挑出部分受力較大，為防止變形，我們在懸臂挑出部分設置臨時支撐，用？準219×8的鋼管支撐上下弦桿，以防止弦桿變形。

2.4 臨時支撐布置

本項目每跨的臨時支撐布置基本類似，圖2為ZX301～ZX302號墩跨臨時支撐布置剖面圖。

3 格構柱臨時支撐受力計算書

4 結束語

本項目鋼桁架拼裝采用鋼管格構柱作為臨時支撐，通過精心設計及優化支撐方案，并精心組織施工，施工監測表明，施工期間支撐穩定、牢固。說明所采用的支撐系統承載能力強、沉降量小、安全性能優良。為同類型項目施工的支撐系統設計提供了借鑒價值。

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