沿國道高架跨高速公路懸臂澆筑梁施工臨時固結技術

祖慶泉

（中鐵十二局集團第四工程有限公司，陜西西安 710000）

1 工程概況

廣佛肇高速公路廣州石井至肇慶大旺段佛山段在跨越廣州西二環高速公路時，設置新和互通進行高速公路連接，新和互通主線橋沿既有國道G321 高架，在18 跨采用40.5m+70m+39.5m懸澆梁跨越西二環高速，梁體最大高度4.3m，最小高度2.3m。梁體左幅為3 箱室結構，右幅為2 箱室結構；左幅橋面寬度20.25～24.088m，右半幅橋面寬度15.25～17.512m。橋梁處于寬度變化段，寬度變化采用翼板寬度變化實施。跨越西二環主跨位于豎曲線范圍，線路縱坡小于0.71%，線路橫批4%。其中1/2 中跨10 個節段（除0#塊），邊跨11 個節段（除0#塊）。左半幅最大懸澆節段重量218.2t，右半幅最大懸澆節段重量154.6t。懸澆梁主墩17、18 號墩采用方墩構造，各3 個，線路縱向尺寸3.0m、橫向尺寸2.2～7.8m。主線橋懸澆梁縱向沿國道G321 高架，橫向跨廣州西二環高速公路。橋梁施工范圍位于廣東省佛山市南海區，經濟相對發達，國道321 車輛量大。橋墩支撐只能采用門架形狀。懸澆梁梁體采用隱形橫隔梁構造，橫隔梁設置在0#塊位置，直接代替橋墩蓋梁，橫隔梁通過盆式支座，將荷載傳遞給墩柱。

2 施工方案

根據現場情況，懸澆梁施工臨時固結是施工的重點。新和互通主線橋懸灌梁，腹板位于東西二線上方，直接在梁體腹板下方做臨時固結，對東西二線車輛影響較大，安全風險較大。結合梁體采用隱形橫隔梁結構，臨時固結設立在方柱頂部，通過柱頂與橫隔梁臨時連結實現。下面以17 號墩臨時固結闡述固結設計。

2.1 臨時固結設置

臨時固結設置于永久支座前后（線路方向）兩側，抗拉采用PSB785φ32 精軋螺紋鋼筋，抗壓采用澆筑C50 混凝土實現。中跨合攏后，將臨時支座混凝土鑿除，切割預埋的精軋螺紋鋼筋，并做好防銹處理。臨時固結受壓支座的大小和抗拉精軋螺紋鋼的設置，考慮了兩側支座距梁體重心距離不等，受力分配不同。精軋螺紋鋼的設置，取抗傾覆系數2.0（最不利力矩計算中，取掛籃掉落沖擊系數2.0，此處取抗傾覆系數2.0），在C50 梁體內錨固長度1.0m，在C40 墩柱錨固長度1.2m，錨固端頭采用套裝絲筒進行修正。臨時支座設立10cm×10cm 鋼筋網片，鋼筋采用φ10螺紋鋼，豎向間距10cm。

2.2 臨時固結受壓計算

（1）梁體參數，如表1 所示。

表1 跨西二環主線懸澆梁梁體參數

（2）臨時支座承載力計算（見圖1）

取L=1.2m 代入公式，計算結果如表2 所示。

因梁體重心不在橫梁正中間，計算時按比例分配，臨時支座受力分配情況、各臨時支座支反力計算如表3、表4 所示。

根據計算結果，C50 混凝土臨時支座最大壓應力σ=21.2MPa＜fcd=22.4MPa，滿足要求。

圖1 臨時固結計算模式

表2 跨西二環主線懸澆梁臨時支座支反力計算

3 臨時固結受拉計算

3.1 臨時錨固鋼筋計算

錨固鋼筋采用PSB785φ32 精軋螺紋鋼筋，抗拉強度設計值fy=650MPa。

單根能承受拉力[P]=fy×Ac=650×804/1000=522.76kN。

設傾覆側臨時支座采用PSB785φ32 精軋螺紋鋼筋數量為n，由計算簡圖：

取抗傾覆安全系數K≥2.0。

表3 跨西二環主線懸澆梁臨時支座支反力分配計算

表4 跨西二環主線懸澆梁臨時支座支反力計算

表5 臨時錨固鋼筋數量計算

3.2 錨固長度

其中：α-錨固鋼筋的外形系數，對于螺紋鋼，取α=0.14；fy-鋼筋抗拉強度設計值；ft-混凝土軸心抗拉強度設計值；d-錨固鋼筋

直徑。

錨入箱梁梁體內長度：

錨入墩柱內長度：

錨固端頭采用機械錨固（端頭車絲，套裝絲筒），考慮修正：

取：C50 梁體內錨固長度：1000mm；C40 墩柱內錨固長度：1200mm。

4 結語

綜上所述，此臨時固結方式在廣佛肇高速公路新和互通主線橋跨廣州西二環高速公路懸澆梁施工中安全、可靠，橋梁已順利、安全完成。此方案的運用，不但避免了在橋梁結構外增加支墩等臨時結構帶來的交通安全風險，同時也節約了施工成本。希望可以為交通復雜、空間受限時的橋梁設計與施工提供參考與思路。