沙塘坝刚构桥0#段托架设计计算

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引言：本文针对南涪高速沙塘坝刚构桥0#段托架进行了计算分析，从而展现托架施工设计的过程。

一、工程概况

沙塘坝大桥0#段箱梁的结构简介：

沙塘坝大桥是重庆南川至涪陵高速公路上的一座重点大桥，本桥左线跨径组合为7x20m+4x30m +（66+3x120+66）m+2x30m，结构形式为连续刚构（主桥）+先简支后连续预应力混凝土“T”型梁桥/空心板（引桥），右线跨径组合为4x30m +（66+3x120+66）m+2x30m，结构形式为连续刚构（主桥）+先简支后连续预应力混凝土“T”型梁桥（引桥）。主梁采用三向预应力混凝土箱梁，单箱单室结构，箱顶宽12.0m，箱底宽6.0m，单侧悬臂宽度3.0m。箱梁跨中梁高2.7m，墩顶根部梁高6.8米，单“T”箱梁高度采用二次抛物线变化；箱梁跨中底板厚度28cm，墩顶底板根部厚度100cm，底板厚度变化采用二次抛物线。

0号块长5.5m，1号块悬出墩身1.25m，0号、1号块施工长度为8m。梁高6.8m-6.623m；梁段为单箱单室断面，桥面总宽12m，箱宽6m，翼板宽3m；底板厚1m-0.969m，顶板厚0.5m-0.32m，腹板厚0.6m。

0号、1号块梁体混凝土强度等级为C55聚丙烯纤维砼，总方量为197.806m3，其中0号块为154.046 m3，1号块为21.88 m3。0号块重量为400.518吨，1号块重量为56.888吨。

二、施工方案

根据墩高及桥位的地形特点，我项目部采取型钢斜撑托架施工方法，即在桥梁墩身进行预埋件预埋，安装斜撑托架，托架上方设置横向分配梁，分配梁上搭设碗扣支架，形成整个受力体系，然后铺设方木及模板，进行混凝土浇注施工。空心墩内箱梁底板承重体系采用4根直径100mm40铬上方加型钢分配梁形式，双壁墩间箱梁底板承重体系采用碗扣脚手架形式，混凝土浇注按竖向分二次进行，第一次浇注至3.2m，第二次浇注剩余部分3.6m完成，采用泵送，塔吊配合。外侧模一次安装到位，采取在墩顶固定、相互对拉及与墩顶预留钢筋相连接的方法综合运用固定；内模按浇注高度安装，以保证施工缝水平留设。钢筋及预应力管道也按浇注高度分次进行绑扎和安装。

三、主要施工技术方案

（一）、施工工艺流程：

（二）、托架结构布置及安装：

具体为：在墩身上预埋钢盒，墩身施工完成后，进行托架斜撑型钢及纵梁安装，托架完成后在托架上布设横梁，横梁上搭设碗扣架，上顶托布设方木，搭设木板，铺设底模竹胶板，安装内外模板，分次浇注混凝土。内模采用小块钢模，倒角模板采用木模，外模采用悬灌梁挂篮施工用外钢模板，混凝土采用自拌混凝土。

（三）、托架的受力分析：

一.托架设计

为保证施工安全，同时为施工方便及经济节约考虑，0#块件现浇支架采用三角形托架支撑，其上搭设工字钢纵、横分配梁及模板的方案。本方案考虑砼一次性浇注。支架设计时按砼一次性浇注完荷载值进行加载。

型钢三角形托架采用I36b、I25b、 2[32、2[25和2[20。施工时支架按钢结构设计加工规范制作安装，严格控制模板和支架标高和砼浇注时的变形观测。

托架钢材材质为Q235，精轧螺纹钢为785级32mm

具体布置见图：

二.施工托架受力验算

施工托架考虑承受0#块件砼浇注时底板、侧板以及底模、侧模、型钢托架等重量。

0#节段悬臂各部分的截面面积特性：

2、模板重量（按每平方米2.0KN/m2计算）：

（二）荷载取值：

（三）、侧模托架计算

（四）、端模托架计算

（五）托架变形计算

由上可知，整个托架竖向最大变形14.9mm。

（四）、托架预压：

托架的预压主要是验证支架的受力情况，保证施工时的绝对安全。另外就是要测试出支架在预压时的弹性变形和非弹性变形值。

我施工段将右线6号墩一侧的托架进行预压，预压在底模铺设完毕后进行，采用堆重模拟的方法进行预压，预压荷载为结构荷载和施工荷载总和的1.2倍。

三、结束语

沙塘坝大桥0#段托架在施工安装过程中，严格进行了过程控制，确保了高质量，高精度安装，为0#段施工处于安全可控制创造条件。

（作者单位：重庆交通大学）