悬臂浇筑预应力混凝土连续梁0号块施工技术总结
中铁电气化局集团宁天城际一期6标项目部 王福来
摘要：总结了悬臂浇筑预应力混凝土连续梁0号块施工技术，内容包括0号块支撑体系、临时固结体系的设计及受力计算，采用张拉法预压0号块支架施工方法和0号块预应力张拉时伸长量超限原因分析。0号块支撑体系设计为在三角托架上铺设横向铺垫桁架，在桁架上安装纵向铺垫梁及0号块模板。临时固结体系的设计打破传统钢筋混凝土结构设计形式，将受力主筋同混凝土分离，方便了后期拆除工作。
关键词 ：0号块 三角托架 临时支座 预压 伸长量
宁天城际轨道交通一期工程TA06标共有悬臂法浇筑施工的连续梁3处，分别为跨绕越高速公路（36+50+36）m、跨十里河（30+45+30）m和跨清水河（32.5+45+32.5）m预应力混凝土连续梁。跨绕越高速公路连续梁两个主墩高14m，两个边墩分别高16m，18m。跨十里河及跨清水河连续梁墩身高度均在10m以内。三处连续梁混凝土标号均为C50，仅设纵向预应力束，梁体为单箱单室、斜腹板、变高度、变截面结构。三处连续梁均设7个块，其中0号块采用悬空支架在墩顶现浇，1~5号块采用挂蓝施工，6号块为合拢段，7号块为边跨现浇段。
1 0号块支撑体系设计及受力计算方法
0号块可以根据现场具体的情况综合考虑安全、成本、工期采取落地式支架或悬空式支架。落地式支架可选择钢管柱工字钢支架及碗口式（或盘扣式）钢管支架，悬空式支架最为常见，因为它不用考虑主墩高度、附近地貌及承载力要求，而且安装较为方便。宁天城际一期工程6标3处连续梁均采用了悬空式支架施工0#块。这种支架以三角托架（也称“牛腿”）为主要受力结构，在其上分布横向及纵向分配梁后直接安装底模板。 1.1 三角托架结构
三角托架主要由托架、横向铺垫桁架、纵向铺垫梁、0#块底模等组成。三角托架的杆件由H200×200H型钢组焊加工而成，横向铺垫桁架由I20a工字钢及I14工字钢组焊桁架而成，纵向铺垫梁由I20a工字钢组焊件组成，托架结构如图1-1所示。
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0#块托架总图800800800800单位：mm10001000
图1-1 三角托架结构图
1.2 三角托架结构受力计算基础数据
1.2.1 主要技术参数 ①、砼自重G=26.5kN/m3； ②、钢材的弹性模量E=210GPa； ③、材料容许应力，见表1-1：
表1-1 材料容许应力表
号 材料 Q235 Q345 40Cr PSB830 许用正应力[σ] 215MPa 310MPa 470MPa 750MPa 许用弯曲应力[σw] 215MPa 310MPa 480MPa 许用剪切应力[τ] 125MPa 180MPa 280MPa 1.2.2 托架计算设计荷载及组合 ①、荷载系数
考虑箱梁混凝土浇筑时胀模等系数的超载系数：1.05 托架正常使用时采用的安全系数：1.2 活载分项系数：1.4 恒载分项系数：1.2 ②、作用于托架的荷载
0#块位于墩柱上部的重量由墩柱承受，托架承受的仅为0#块超出墩柱部分变截段的重量。根据箱梁截面受力特点，划分箱梁各节段断面如图1-2所示：
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图1-2 0#块悬臂部分节段划分图
通过三维建模查询或直接利用体积计算公式计算出箱梁各节段的重量如表1-2所示：
表1-2 0#块各节段重量
段号 ① ② ③ ④ 变截段（3.6m） 51.7KN 181.7KN 231.6KN 165.3KN 墩间段（2.8m） 40.2KN 施工机具及人群荷载：2.5kPa 倾倒混凝土产生的荷载：2kPa 振捣混凝土产生的荷载：2kPa 模板重量：2.5kN/m2 托架自重：19t ③、荷载组合
荷载组合：混凝土重量+超载+动力附加荷载+托架自重+人群和机具荷载。 1.3 纵向铺垫梁、横向铺垫桁架强度计算
1.3.1 腹板下面纵向铺垫梁的计算 ①荷载计算
单侧腹板混凝土荷载为：
q1?181.7?1.05?1.2?(3.6?0.6)?106KN/m2
模板荷载为：
q2?2.5?1.2?3KN/m2
人群及机具荷载为：
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q3?2.5?1.4?3.5KN/m2
倾倒和振捣混凝土产生的荷载为：
q4?(2?2)?1.4?5.6KN/m2
腹板处纵向铺垫梁的均布荷载为（纵向铺垫梁间距均布约为0.2m）
W1?(q1?q2?q3?q4)?0.2?23.6KN/m
②受力分析
铺垫梁材质为Q235的I20a工字钢，其截面特性参数如下：
Wx=237cm3，Ix=2370cm4
这里三角托架的受力计算基于结构力学求解器，结构力学求解器是一款非常简单实用的工程力学计算软件，下面这段命令流是铺垫梁在结构力学求解器中的建模过程。
结点,1,0,0 结点,2,0.8,0 单元,1,2,1,1,1,1,1,1 结点支承,1,3,0,0,0 结点支承,2,1,0,0 单元荷载,1,3,23600,0,1,90 单元材料性质,1,1,732948000,4882200,0,0,-1 在结构力学求解器的观察器中可以观察到建好的受力示意图如下：
由结构力学求解器计算得出浇注0#块时腹板下纵向铺垫梁的剪力图、弯矩图、挠度图如下：
1）、剪力图为：
其支座反力Ra=9440N，Rb=9440N 2）、弯矩图为：
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其最大弯矩Wmax=1888N/m
?w?Wmax/Wx?1888?237?106?7.9Mpa＜??w??215Mpa 满足要求
3)、挠度计算结果为：
其最大挠度fmax?0.02mm＜800/200?2mm 满足要求 1.3.2 底板下面纵向铺垫梁的计算 ①荷载计算
顶板及底板混凝土荷载为：
q1?(231.6?165.3)?1.05?1.2?(4.3?3.6)?32.3KN/m2
模板荷载为：
q2?2.5?1.2?3KN/m2
人群及机具荷载为：
q3?2.5?1.4?3.5KN/m2
倾倒和振捣混凝土产生的荷载为：
q4?(2?2)?1.4?5.6KN/m2
腹板处纵向铺垫梁的均布荷载为（纵向铺垫梁间距均布约为0.2m）
W1?(q1?q2?q3?q4)?0.8?35.5KN/m
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