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摘要：结合阳泉至娘子关一级公路盖梁施工的工程实践，介绍长悬臂预应力盖梁在跨越山区深沟壑、大河谷以及既有公路时的托架法施工技术，为类似盖梁施工提供了借鉴作用。
关键词：长悬臂预应力盖梁 托架法
中图分类号：U445文献标识码： A 文章编号：
概述
目前，随着国内经济的快速增长，对交通运输的效率要求越来越高，高等级公路网络日益发达，桥梁横跨深沟壑、大河谷以及既有高等级公路也越发增多。因此，矮墩、短悬臂盖梁的桥梁在目前高等级公路的设置中已经不能满足现实要求。为避免阻断现有公路的正常交通、降低在深沟壑、大河谷中施工盖梁的困难，阳泉至娘子关一级公路LJ2合同段十座桥梁，十次跨越河谷、既有公路，多处采用单柱顶上设置长悬臂盖梁来达到跨越既有公路以及深谷。为了降低在深沟壑、大河谷及既有公路旁盖梁的施工难度,提高施工效率，本工程采用悬臂盖梁托架施工技术，替代在深沟河谷中采用满堂支架施工工艺，效果明显，技术先进，有显著的社会效益和经济效益，本文结合实际经验，介绍托架法长悬臂盖梁施工技术。
1 托架法长悬臂盖梁的施工原理
托架法长悬臂盖梁主要是通过在墩柱上预留、预埋圆钢及钢板等作为盖梁模板支撑体系受力节点，将盖梁施工全部荷载传递给墩柱，从而形成一个稳定可靠的悬臂工字钢支撑体系，不受河谷地形以及下部道路交通影响，最终完成长悬臂盖梁的全部施工。
2悬臂工字钢支撑体系的操作要点
1、用垂直吊装工具将大直径圆钢安装穿插在墩柱预留孔内，圆钢在墩柱两侧各伸出一定长度，以备安装主梁工字钢，同时为了圆钢安装牢固，圆钢与预留孔之间的间隙用小木屑打紧。
2、支撑体系采用工字钢搭设。工字钢在吊装前调顺，检测工字钢无明显断裂、缺角，如发现有断裂缺角现象应及时加强、补焊。
3、支撑工字钢与主梁工字钢在预定的位置进行铰接点焊接，铰接点处采用特制的钢销。焊接检查合格后用吊车把两组托架工字钢吊装到安装好的圆钢上，并且将托架工字钢临时固定好。
4、工字钢吊装完成后调整工字钢位置，对齐后用对拉螺杆固定，将主梁工字钢与墩柱结构处于夹紧状态。
5、焊接工人通过安全吊篮，将支撑工字钢与墩柱预埋钢板焊接牢固。支撑工字钢与预埋钢板之间采用固结点，没有任何方向的位移。
图1盖梁托架支撑体系示意图
3悬臂工字钢支撑体系的受力计算
选用45号工字钢做悬臂主梁，32号工字钢做支撑。盖梁施工所有荷载作用在一根工字钢上的均布荷载q=121KN/m；工字钢斜撑与墩柱连接处采用固接，工字钢斜撑与水平工字钢连接处采用铰接处理。通过手工计算，得出如下：
1、工字钢所受最大弯矩在主梁工字钢边缘向里3.8米处（外侧铰接点处），l=2m，。
2、工字钢所受最大剪力也在工字钢边缘向里3.8米处（外侧铰接点处），l=2m， 。
3、工字钢最大弯矩截面处最大应力
满足要求。
4、抗剪强度验算
满足要求。
5、通过midas-civil 有限元模拟分析计算得出最大弯矩、最大剪力与手工计算数值统一，而且通过有限元分析托架最外侧挠度值最大为2.8cm（如下图） ，因此在铺设盖梁底模时需设一定预拱度。
4悬臂工字钢支撑体系实际应用
4.1工程概况
阳泉至娘子关一级公路温河7#桥为跨越温河河谷和S315公路而设置。其中两个桥台位于悬崖陡壁上，其余三个墩 柱分别位于河道内和既有公路边，盖梁长20.4米。墩柱横向长6米。盖梁两边悬臂长7.2米，盖梁总重350吨。
图4.1 盖梁与公路平面位置关系示意图
4.2工程应用
由于墩柱紧邻现有S315道路，盖梁悬臂过长，伸入现有道路约5米。同时桥址施工地基属于软地基，若用满堂支架承载，势必造成现有道路中断且无法满足地基承载力要求。采用Midas-civil有限元软件模拟实体，分析长悬臂盖梁的托架法施工最佳受力状态，如图4.2，采用托架法施工长悬臂盖梁，其工艺简单、可操作性强、安全性高、施工速度快、对地基依赖性小对既有道路影响最小，可以有效的加快施工进度，因此本工程大多数桥类似以上情况的均采用托架法长悬臂盖梁施工工艺来完成施工。为托架法长悬臂盖梁施工积累了丰富的施工经验。
图4.2.盖梁托架支撑体系示意图
4.3工程监测与结果评介
采用托架法长悬臂盖梁施工过程中，为保证施工过程盖梁的安全稳定，并及时监测各主梁工字钢预定位置处的下挠值情况，测量技术人员对盖梁施工进行了全过程监控,检测数据如下表示：
说明：上表中A、B、C、D点分别表示盖梁两端部垂直对应的45#主梁工字钢处的实测挠度值
蓋梁实际监测结果显示，盖梁四点实际挠度值均小于模拟时的挠度值, 都在预控范围之内。实测数值小于模拟数值主要原因是：1、模拟计算时所有考虑的荷载都是最不利荷载，2、为了提高的安全系数，最后在所有荷载汇总后乘以1.3的安全系数。
5总结
托架法长悬臂盖梁施工工艺减小了桥梁横跨深沟壑、大河谷以及既有高等级公路的施工难度，最大限度的保证施工进度，降低工程造价，提高社会效益。工程施工过程处于安全、稳定的可控状态，而且避免盖梁施工对周边道路通行的影响，社会、经济效益明显。
参考文献
叶见曙，李平国， 结构设计原理，人民交通出版社，2005.5。
江正荣，朱国梁，简明施工计算手册，中国建筑工业出版社，2005.7.1。
交通部公路规划设计院，公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ 025-86)，2008.5.1。
于克萍，胡庆安，结构力学，西北工业大学出版社，2001.8.1。
作者简介：张建国，中建交通建设集团有限公司
关键词：长悬臂预应力盖梁 托架法
中图分类号：U445文献标识码： A 文章编号：
概述
目前，随着国内经济的快速增长，对交通运输的效率要求越来越高，高等级公路网络日益发达，桥梁横跨深沟壑、大河谷以及既有高等级公路也越发增多。因此，矮墩、短悬臂盖梁的桥梁在目前高等级公路的设置中已经不能满足现实要求。为避免阻断现有公路的正常交通、降低在深沟壑、大河谷中施工盖梁的困难，阳泉至娘子关一级公路LJ2合同段十座桥梁，十次跨越河谷、既有公路，多处采用单柱顶上设置长悬臂盖梁来达到跨越既有公路以及深谷。为了降低在深沟壑、大河谷及既有公路旁盖梁的施工难度,提高施工效率，本工程采用悬臂盖梁托架施工技术，替代在深沟河谷中采用满堂支架施工工艺，效果明显，技术先进，有显著的社会效益和经济效益，本文结合实际经验，介绍托架法长悬臂盖梁施工技术。
1 托架法长悬臂盖梁的施工原理
托架法长悬臂盖梁主要是通过在墩柱上预留、预埋圆钢及钢板等作为盖梁模板支撑体系受力节点，将盖梁施工全部荷载传递给墩柱，从而形成一个稳定可靠的悬臂工字钢支撑体系，不受河谷地形以及下部道路交通影响，最终完成长悬臂盖梁的全部施工。
2悬臂工字钢支撑体系的操作要点
1、用垂直吊装工具将大直径圆钢安装穿插在墩柱预留孔内，圆钢在墩柱两侧各伸出一定长度，以备安装主梁工字钢，同时为了圆钢安装牢固，圆钢与预留孔之间的间隙用小木屑打紧。
2、支撑体系采用工字钢搭设。工字钢在吊装前调顺，检测工字钢无明显断裂、缺角，如发现有断裂缺角现象应及时加强、补焊。
3、支撑工字钢与主梁工字钢在预定的位置进行铰接点焊接，铰接点处采用特制的钢销。焊接检查合格后用吊车把两组托架工字钢吊装到安装好的圆钢上，并且将托架工字钢临时固定好。
4、工字钢吊装完成后调整工字钢位置，对齐后用对拉螺杆固定，将主梁工字钢与墩柱结构处于夹紧状态。
5、焊接工人通过安全吊篮，将支撑工字钢与墩柱预埋钢板焊接牢固。支撑工字钢与预埋钢板之间采用固结点，没有任何方向的位移。
图1盖梁托架支撑体系示意图
3悬臂工字钢支撑体系的受力计算
选用45号工字钢做悬臂主梁，32号工字钢做支撑。盖梁施工所有荷载作用在一根工字钢上的均布荷载q=121KN/m；工字钢斜撑与墩柱连接处采用固接，工字钢斜撑与水平工字钢连接处采用铰接处理。通过手工计算，得出如下：
1、工字钢所受最大弯矩在主梁工字钢边缘向里3.8米处（外侧铰接点处），l=2m，。
2、工字钢所受最大剪力也在工字钢边缘向里3.8米处（外侧铰接点处），l=2m， 。
3、工字钢最大弯矩截面处最大应力
满足要求。
4、抗剪强度验算
满足要求。
5、通过midas-civil 有限元模拟分析计算得出最大弯矩、最大剪力与手工计算数值统一，而且通过有限元分析托架最外侧挠度值最大为2.8cm（如下图） ，因此在铺设盖梁底模时需设一定预拱度。
4悬臂工字钢支撑体系实际应用
4.1工程概况
阳泉至娘子关一级公路温河7#桥为跨越温河河谷和S315公路而设置。其中两个桥台位于悬崖陡壁上，其余三个墩 柱分别位于河道内和既有公路边，盖梁长20.4米。墩柱横向长6米。盖梁两边悬臂长7.2米，盖梁总重350吨。
图4.1 盖梁与公路平面位置关系示意图
4.2工程应用
由于墩柱紧邻现有S315道路，盖梁悬臂过长，伸入现有道路约5米。同时桥址施工地基属于软地基，若用满堂支架承载，势必造成现有道路中断且无法满足地基承载力要求。采用Midas-civil有限元软件模拟实体，分析长悬臂盖梁的托架法施工最佳受力状态，如图4.2，采用托架法施工长悬臂盖梁，其工艺简单、可操作性强、安全性高、施工速度快、对地基依赖性小对既有道路影响最小，可以有效的加快施工进度，因此本工程大多数桥类似以上情况的均采用托架法长悬臂盖梁施工工艺来完成施工。为托架法长悬臂盖梁施工积累了丰富的施工经验。
图4.2.盖梁托架支撑体系示意图
4.3工程监测与结果评介
采用托架法长悬臂盖梁施工过程中，为保证施工过程盖梁的安全稳定，并及时监测各主梁工字钢预定位置处的下挠值情况，测量技术人员对盖梁施工进行了全过程监控,检测数据如下表示：
说明：上表中A、B、C、D点分别表示盖梁两端部垂直对应的45#主梁工字钢处的实测挠度值
蓋梁实际监测结果显示，盖梁四点实际挠度值均小于模拟时的挠度值, 都在预控范围之内。实测数值小于模拟数值主要原因是：1、模拟计算时所有考虑的荷载都是最不利荷载，2、为了提高的安全系数，最后在所有荷载汇总后乘以1.3的安全系数。
5总结
托架法长悬臂盖梁施工工艺减小了桥梁横跨深沟壑、大河谷以及既有高等级公路的施工难度，最大限度的保证施工进度，降低工程造价，提高社会效益。工程施工过程处于安全、稳定的可控状态，而且避免盖梁施工对周边道路通行的影响，社会、经济效益明显。
参考文献
叶见曙，李平国， 结构设计原理，人民交通出版社，2005.5。
江正荣，朱国梁，简明施工计算手册，中国建筑工业出版社，2005.7.1。
交通部公路规划设计院，公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ 025-86)，2008.5.1。
于克萍，胡庆安，结构力学，西北工业大学出版社，2001.8.1。
作者简介：张建国，中建交通建设集团有限公司