论文部分内容阅读
摘要：本文结合南宁机场高速公路2标箱梁桥特点，详细叙述了20m 预制小箱梁钢制砂筒临时支座设计及应用，为类似先简支后连续梁桥临时支座选择提供了很好的借鉴。
关键词：设计与应用 临时支座
中图分类号： S611 文献标识码： A
一、工程概况
南宁机场高速公路2标有5座桥梁。桥梁上部均为先简支后连续箱型梁结构。设计共有20m预制小箱梁192片，预制箱梁为后张法预应力砼结构。梁顶宽 2.4m ,底宽1.0m , 梁高为1.32-1.27m ，梁与梁之间设设O．47m 宽现浇湿接缝，单幅桥每跨为6片梁。桥台和交界墩支座采用GYZF4 250X65滑板支座，連续墩均设GYZ 350X63橡胶支座。箱梁砼强度等级为C50。一片箱梁最大方量为22.59m3，吊装重量为58.73t。箱梁采用两台汽车吊在地面抬吊架设，非连续端箱梁直接支承在永久支座上，连续端先支承在临时支座上，临时支座采用钢制砂筒。
二、钢制砂筒临时支座工作原理
预制小箱梁安装前，在连续墩项先安装钢制砂筒，将筒内灌入细干砂至需要高度，箱梁安装时连续端先安放在临时支座上，承压作业，待全联湿接缝浇筑、负弯矩钢绞线张拉压浆完成后，再进行临时支座拆除，完成桥梁体系转换，梁体重量由永久支座承受。
三、钢制砂筒设计
1、基本要求
钢制砂筒临时支座要求承载力高，变形量少，牢固可靠，可提前根据图纸中支座及支座垫石的高度确定钢制砂筒的高度调节范围，满足桥梁架设要求的高度，且临时支座解除方便。
2、筒体设计
在本工程中，由于桥面横坡由梁顶面形成，每片梁底与对应垫石顶面保持平行，因此，钢制砂筒临时支座均做成等高。桥台和交界墩不需要临时支座，在此只考虑在连续端设置临时支座。根据砂筒压缩量、预留高度，确定钢制砂筒外筒外径Ф200、壁厚6mm、高度150mm (含1Omm 厚底板)，内筒外径Ф180、壁厚6mm、高度150mm(含1Omm 厚顶板)，筒身与底（顶）板钢板焊接，使钢板与筒身成为一个整体，内筒需灌入C30混凝土并抹平，每个外筒侧壁下部开设一个口子，在拆除钢制砂筒临时支座时掏砂之用。
钢制砂筒结构如下图：
钢制砂筒俯视图钢制砂筒剖面图
图1钢制砂筒结构图
3、预压试验
首先按钢制砂筒的受力工况，确定出砂筒承载力的设计值，再进行预压试验。砂筒在压力机上进行试压，应保证砂筒的高度及砂筒的设计承载力两个方面符合要求。如果达到承载力而砂筒的高度低于设计值，要继续加砂；如果达到承载力后砂筒的高度高于设计值，要进行减砂，直到两个方面都满足要求。同时根据每个临时支座受力情况提前做好抗压试验记录，筒内砂在承受nKN荷载的沉降量a,施工测量临时支座高程时可预留出沉降量a。
4、注意事项
（1） 钢制砂筒的焊接质量对砂筒的稳定性及牢固程度影响较大，钢筒与上下钢垫板要在外侧进行满焊，加工好上半部分后灌注混凝土，顶面抹平，待达到强度后方可使用。
（2） 对钢制砂筒里的砂子有严格的质量要求。砂子的细度模数及含水率经试验确定出最佳值，以达到方便施工的目的。
（3） 由于每个钢制砂筒都对应每个固定的位置，不可混乱使用导致标高错误。钢制砂筒在安装完后要进行高程复核测量，高程合格后方可进行箱梁吊装。
四、钢制砂筒承载力验算
1、竖向荷载计算
本工况下竖向荷载主要是箱梁自重，每片箱梁由4个临时支座支撑。最重梁片重P=587.3KN,分配给4个钢制砂筒的荷载均为146.8KN。
2、砂筒强度计算
已知砂筒所受竖向压力为146.8KN，落梁时冲击系数取1.2，则计算设计荷载为146.8×1.2=176.16KN,该工况下C30轴心抗压强度为0.8×17.5=14MPa
临时支座筒底承受的荷载强度为
δ=176.16×1000÷[1/4×3.14×（180-2×6）2] =7.95MPa<14MPa
五、施工要点
1、砂筒安装
用全站仪进行测量放样，将永久性支座及临时支座中心位置画出，测量其各点的标高。由于每个砂筒都对应每个固定的位置，不可混乱使用导致标高错误。砂筒在安装完后要进行高程复核测量，高程合格后方可进行箱梁吊装。
2、承压作业
在简支箱梁安装好后即可进行湿接缝钢筋焊接、绑扎、混凝土施工；湿接缝砼达到设计强度后进行桥梁负弯矩张拉、预应力管道压浆施工。
3、砂筒解除
解除临时支座应做到逐孔对称、均匀、同步、平稳。为了工人操作安全，解除临时支座要有操作平台。解除砂筒最好使用水枪把砂从预留孔中冲出，既简单又快捷。随着砂筒里的砂慢慢减少，永久支座代替临时支座承重，从而取出砂筒，完成体系转换。
六、应用效果
目前，南宁机场高速公路2标5座桥梁箱梁的架设及体系转换已完成。项目采用钢制砂筒临时支座施工既保证了工程质量和施工安全，又节约了资源，得到了建设、监理等单位的高度评价，取得了良好的社会效益。
参考文献：
[1] 公路桥隧设计规范汇编，北京:人民交通出版社.
[2] JGJ/TF50-2011公路桥涵施工技术规范.
关键词：设计与应用 临时支座
中图分类号： S611 文献标识码： A
一、工程概况
南宁机场高速公路2标有5座桥梁。桥梁上部均为先简支后连续箱型梁结构。设计共有20m预制小箱梁192片，预制箱梁为后张法预应力砼结构。梁顶宽 2.4m ,底宽1.0m , 梁高为1.32-1.27m ，梁与梁之间设设O．47m 宽现浇湿接缝，单幅桥每跨为6片梁。桥台和交界墩支座采用GYZF4 250X65滑板支座，連续墩均设GYZ 350X63橡胶支座。箱梁砼强度等级为C50。一片箱梁最大方量为22.59m3，吊装重量为58.73t。箱梁采用两台汽车吊在地面抬吊架设，非连续端箱梁直接支承在永久支座上，连续端先支承在临时支座上，临时支座采用钢制砂筒。
二、钢制砂筒临时支座工作原理
预制小箱梁安装前，在连续墩项先安装钢制砂筒，将筒内灌入细干砂至需要高度，箱梁安装时连续端先安放在临时支座上，承压作业，待全联湿接缝浇筑、负弯矩钢绞线张拉压浆完成后，再进行临时支座拆除，完成桥梁体系转换，梁体重量由永久支座承受。
三、钢制砂筒设计
1、基本要求
钢制砂筒临时支座要求承载力高，变形量少，牢固可靠，可提前根据图纸中支座及支座垫石的高度确定钢制砂筒的高度调节范围，满足桥梁架设要求的高度，且临时支座解除方便。
2、筒体设计
在本工程中，由于桥面横坡由梁顶面形成，每片梁底与对应垫石顶面保持平行，因此，钢制砂筒临时支座均做成等高。桥台和交界墩不需要临时支座，在此只考虑在连续端设置临时支座。根据砂筒压缩量、预留高度，确定钢制砂筒外筒外径Ф200、壁厚6mm、高度150mm (含1Omm 厚底板)，内筒外径Ф180、壁厚6mm、高度150mm(含1Omm 厚顶板)，筒身与底（顶）板钢板焊接，使钢板与筒身成为一个整体，内筒需灌入C30混凝土并抹平，每个外筒侧壁下部开设一个口子，在拆除钢制砂筒临时支座时掏砂之用。
钢制砂筒结构如下图：
钢制砂筒俯视图钢制砂筒剖面图
图1钢制砂筒结构图
3、预压试验
首先按钢制砂筒的受力工况，确定出砂筒承载力的设计值，再进行预压试验。砂筒在压力机上进行试压，应保证砂筒的高度及砂筒的设计承载力两个方面符合要求。如果达到承载力而砂筒的高度低于设计值，要继续加砂；如果达到承载力后砂筒的高度高于设计值，要进行减砂，直到两个方面都满足要求。同时根据每个临时支座受力情况提前做好抗压试验记录，筒内砂在承受nKN荷载的沉降量a,施工测量临时支座高程时可预留出沉降量a。
4、注意事项
（1） 钢制砂筒的焊接质量对砂筒的稳定性及牢固程度影响较大，钢筒与上下钢垫板要在外侧进行满焊，加工好上半部分后灌注混凝土，顶面抹平，待达到强度后方可使用。
（2） 对钢制砂筒里的砂子有严格的质量要求。砂子的细度模数及含水率经试验确定出最佳值，以达到方便施工的目的。
（3） 由于每个钢制砂筒都对应每个固定的位置，不可混乱使用导致标高错误。钢制砂筒在安装完后要进行高程复核测量，高程合格后方可进行箱梁吊装。
四、钢制砂筒承载力验算
1、竖向荷载计算
本工况下竖向荷载主要是箱梁自重，每片箱梁由4个临时支座支撑。最重梁片重P=587.3KN,分配给4个钢制砂筒的荷载均为146.8KN。
2、砂筒强度计算
已知砂筒所受竖向压力为146.8KN，落梁时冲击系数取1.2，则计算设计荷载为146.8×1.2=176.16KN,该工况下C30轴心抗压强度为0.8×17.5=14MPa
临时支座筒底承受的荷载强度为
δ=176.16×1000÷[1/4×3.14×（180-2×6）2] =7.95MPa<14MPa
五、施工要点
1、砂筒安装
用全站仪进行测量放样，将永久性支座及临时支座中心位置画出，测量其各点的标高。由于每个砂筒都对应每个固定的位置，不可混乱使用导致标高错误。砂筒在安装完后要进行高程复核测量，高程合格后方可进行箱梁吊装。
2、承压作业
在简支箱梁安装好后即可进行湿接缝钢筋焊接、绑扎、混凝土施工；湿接缝砼达到设计强度后进行桥梁负弯矩张拉、预应力管道压浆施工。
3、砂筒解除
解除临时支座应做到逐孔对称、均匀、同步、平稳。为了工人操作安全，解除临时支座要有操作平台。解除砂筒最好使用水枪把砂从预留孔中冲出，既简单又快捷。随着砂筒里的砂慢慢减少，永久支座代替临时支座承重，从而取出砂筒，完成体系转换。
六、应用效果
目前，南宁机场高速公路2标5座桥梁箱梁的架设及体系转换已完成。项目采用钢制砂筒临时支座施工既保证了工程质量和施工安全，又节约了资源，得到了建设、监理等单位的高度评价，取得了良好的社会效益。
参考文献：
[1] 公路桥隧设计规范汇编，北京:人民交通出版社.
[2] JGJ/TF50-2011公路桥涵施工技术规范.