临时固结计算

8临时固结计算

单单幅主墩临时固结设计为每侧4根直径800×10mm钢管混凝土柱加钢筋与梁体进行临时固结。为方便现场施工拟更改为在墩身设置0.4×3.5m×3尺寸的混凝土临时支座加28钢筋与梁体联接形成临时固结的方式。

图8.1 临时固结布置图

8.1 工况分析

考虑正常施工的情况，即以下两种工况。

工况1：悬浇节段工况，即在浇筑混凝土时，考虑施工机具荷载和风荷载的不对称作用，不同步浇筑节段混凝土的重量差为20t（8m3）。

工况2：挂篮行走工况，即在挂篮行走时，考虑施工机具荷载和风荷载的不对称作用

的同时，不同步移动挂篮。

两种工况的荷载分别计算，不会同时产生。

偶然作用下，非正常状况出现时，考虑以下工况。

工况3：P23#墩在悬浇10块段时，以单侧挂篮掉落为最不利状态。

8.2 正常施工分析

临时固结荷载为竖向荷载和不平衡弯矩。 竖向荷载计算如下：

临时支墩所承受的竖向力为混凝土自重，考虑人群机械及冲击荷载，

则: 混凝土重量为:45.7t，（0号块和2倍的1至10号块）

菱形挂篮及模板重量为120t,则竖向荷载为:

1200×2+457=51357kN

最大不平衡弯矩计算考虑的不平衡荷载有:

（1）一侧混凝土自重超重5%；

（2）一侧施工线荷载为0.48kN/m2,另一侧为0.24KN/m2（即考虑机具、人群荷载）；

（3）施工挂篮的动力系数,一侧采用1.2,另一侧采用0.8；

（4）另一侧风向上吹,按风压强度W=0.25kPa；

（5）节段浇筑不同步引起的偏差,控制在20t(8m3)以下；

（6）挂篮行走不同步，挂篮自重120t。

根据工况分析及规范要求，可得荷载组合：

组合一:(1)+(2)+(3)+(4)

组合二:(1)+(2)+(3)+（5）

组合三:(1)+(2)+(4)+（6）

为简化计算，箱梁单侧混凝土偏载的5%重量按均布荷载施加在连续梁上，以最远端的10号块为计算节段,其自重为168.5t,距离墩中心为45.7m，则：

(1) 24478.5×5%=1223.9kN

(2)(0.48-0.24)=0.24kN/m2

(3)120×10×（1.2-0.8）=480kN

(4) 0.25kN/m2

（5）20×10=200kN

（6）120×10=1200kN

组合一:M=1223.9×22.85+0.24×21.25×45.7×22.85+480×45.7+0.25×21.25×45.7×22.85=60775.3kN.m

组合二:M=1223.9×22.85+0.24×21.25×45.7×22.85+480×45.7+200×40.9=63407.8kN.m

组合三:M=1223.9×22.85+0.24×21.25×45.7×22.85+0.25×21.25×45.7×22.85+1200×4.8=44599.3kN.m

按照设计文件要求，临时固结措施要承受中支点处最大不平衡弯矩63407.8KN.m及相应竖向支反力52780.9KN，检算时取设计与计算的较大值，即最大支撑力为52780.9KN，最大不平衡弯矩为63407.8KN.m。

由平衡方程得：

RARBNLRBM倾RAL

得出反力公式为：

NLM倾52780.91.363407.8RA2002.8kN2L21.3NLM倾52780.91.363407.8RB50778.1kN2L21.3

正常施工状态时临时固结均受压，其中反力RB压力最大，为确保安全仅考虑混凝土受力，RB/A50778.1/(0.43.53)12.09MPa小于C50混凝土的抗压强度32.4 MPa。

8.3 偶然状态分析

当出现工况3的偶然情况时，P22#墩在悬浇10块段前，以单侧挂篮掉落为最不利状态。

此时P22#墩上部连续梁总重量为45583kN，单个挂篮按设计取1200kN。对应组合四：组合三:(1)+(2)+(4)+（7），（7）挂篮掉落1200kN,

M=1139.6×20.45+0.24×21.25×40.9×20.45+0.25×21.25×40.9×20.45+1200×40.9=81093.9,此时对应临时固结承受的总重力为：47922.6kN，

由平衡方程得：

RARBNLRBM倾RAL

得出反力公式为：

NLM倾47922.61.381093.97228.7kN2L21.3NLM倾47922.61.381093.9RB55151.2kN2L21.3 RA反力RA为拉力仅考虑预埋的28钢筋受力，28钢筋面积A=615.8mm2，标准强度设计值取300 MPa，单根力=615.8×300=184.7kN,故需要设置钢筋根数=7228.7/184.7=40根，考虑其他不利因素，拉力按2倍设置，配置钢筋80根。其中反力RB压力最大，为确保安全仅考虑混凝土受力，RB/A55151.2/(0.43.53)13.1MPa小于C50混凝土的抗压强度32.4 MPa的1/2。

当单侧采用C50混凝土临时支座尺寸在0.4×3.5m，共计3个，预埋28钢筋根数不小于80根时，可以满足最不利状态下的抗压、抗倾覆要求。