桥梁预制箱梁临时支座结构设计

徐 京

(黑龙江省公路勘察设计院,黑龙江 哈尔滨 150080)

1 前 言

某16#大桥是一类沿着河道而建设的桥梁，桥梁全长506.6 m，是某一级公路的主要组成部分。道路所要达到的公路标准为一级标准，而桥上的行车速度设定为80 km/h；根据桥梁的设计宽度和往来的交通流量，其车道为双向四车的规格。桥梁的建设自然离不开防洪避险的功效，其应对洪水的设定比率达到1/100；另外相应的地震动峰值的加速度系数为0.05 g，而按照工程的预期谋划，其质量保障的年限为100年，由此可见其各项类型的设计还是极为完备的，并做到了详实和精准，以下是其中所属相关技术的逐一解读和剖析，以希望能对相关领域技术运用提供借鉴。

2 大桥上部结构尺寸及特点

一般来说，预应力混凝土箱梁的桥梁类型在该工程这样的区域内比较常见，而其所属的12、13、16#大桥皆是此类结构样式。此类施工技术的运用往往都是从简支到连续逐步推进，其中12#大桥的跨径和幅度设计都比较特殊，桥梁的左右幅为9跨×20 m的规格设计，并且其交合汇聚的角度通常为直角，并又划分有各自的门类；而对于预制箱梁的角度设计，则是紧贴的一种状态，相应的预制箱梁的片数依照常规标准设计为72片；相应的13#大桥其跨径左右幅的设计为15跨×20 m，交合的角度设定为120°，是一种规格设计较为宏大的桥梁，较之以上的桥梁其结构设计更为复杂；为确保结构的稳定，其预制箱梁的角度设计为30°，而与之配套的预制箱梁片数为120片；最后是16号大桥相关方面的谋划，跨径组合的左幅为29跨×20 m，而其交合的角度为90°，并达到一种稳固制衡所属结构的功能状态；而对于其预制箱梁的设计，通常为0°和片数116片的规格。此类型号的桥梁其左右幅的设计并不一致，其右幅的规格为27跨×20 m，而交合角度则为90°，总体结构的配制和建造更为高效稳固，另外的预制箱梁，角度与以上左幅一致，而片数则为108片。对于此类样式桥梁的施工流程，通常都是从箱梁的预制假设开始，并对中横梁部位实地浇筑，随后是浇筑面板的设计以及张拉和支座的确定，从而最终达到系统建造的技术效果。

3 临时支座的对比与选择

(1)硫黄砂浆支座是一种强度系数较高且系统稳固性占优的支座，然而由于成本和污染以及电路不稳定等原因，因而其被实际运用的很少。

(2)相较于上述支座，其制作比较简单且具体施工也比较方便，但就是其承压的限度极为有限，通常在其简支梁的施工长度不得大于20 m。

(3)对木墩支座来说，由于其对材质的要求较高，因而必须优选诸如柳木或是榆木来予以构建使用，并且相应的含水比率要控制在适度区间。

(4)对于钢管混凝土类型的支座来说，由于其基础的强度标准较高，因而通常在大型的桥梁支座建设中被广泛使用，然而不足的就是其整体的成本投入较高，且整个过程的推进也比较繁琐。

通过以上几类方式的比较，并根据实际的工程特点，最终选定钢筋混凝土类型的支座。上文已说到此类支座的成本投入颇多，且其中的工序部署也比较繁琐，因而为获得较好的施工效果和达到省工省钱的目的，决定在技术的引领之下对其实施改造，从而最终设定出了钢砂桶的临时支座。

4 钢砂桶的临时支座的设计

4.1 设计条件

通常来看，临时支座在整个过程中大都要经过预压和箱梁支撑以及体系转换等具体阶段。由于预压受力在以上三个阶段中受力最大，因而相应的压力设计要遵照1.5倍的标准计算。另外受制于工程本身成本和工期的限制，因而在支座方面的部署应做到精准高效。

4.2 结构设计

钢砂桶的临时支座主要由子扣和母扣及标准砂等三部分构成，其中的子扣是一种圆柱形的混凝土土柱，而无缝钢管则作为母扣。母扣的设计标准务必要与标准砂的相关规格相协调，从而确保支座结构的稳固坚实，此外支座的相关指标也应严格遵照设定的标准，通常来说，直径和长度以及钢管外径等参数务必确保精准。

4.3 设计检算

(1)荷载计算

在预制箱梁临时支座结构荷载的计算过程中，一般情况下，需要根据桥梁边跨与边梁的实际情况进行计算，在计算过程中，需要掌握以下内容：

①最重的边跨边梁，其具体规格的测算方式和结果为21.6 m3×2.6 t/m3=56.2 t。

②一片同样规格的现浇桥面层，其混凝土的重量设计为4.56 m3×2.6 t/m3=11.9 t。

③桥面湿接缝区段和中横梁混凝土，其划分到相应部位的荷载为7(4)，而相应的安全系数按1.5设计。

④各个部位的荷载总量达到1.5×(56.2+11.9+7)=113 t。

⑤荷载的总重量全部由4个临时支座承载，而其单个的荷载重量为113/4=28.3 t。

⑥如果以压力值对其测定，相应的承压设计为283 KN。

(2)材料承受强度及预压力的测算

垫石和永久性支座的支撑总高度以25 cm为标准，而母扣内的标准砂则以5 cm为参照，为确保数值设定万无一失，可以在压力机上实施模拟测试。混凝土的抗压强度应以受力大小与受压面积两个参数来设定，从而确保材料的强度达到所需的标准。通过测试获悉，子扣与母扣的高度与压力值有着必然的联系，因而为确保这一环节的正常推进，应切实注意相关的数据设定。

5 结 论

(1)由以上论述可以看出，该工程所属的12、13、16#大桥为达到集约高效的建造目的，而最终选用了简便高效、精准严密的钢砂桶的临时支座，此支座相比于坚固性较强的钢管混凝土类型的支座，其不仅造价便宜且功效显著，通过此类支座的使用以确保20 m规格的预应力箱梁的顺利构建，同时这也是工程质量保障的重要一环。

(2)通过钢砂桶的临时支座在大石公路施工中相应预制箱梁中的成功运用，以期能对同领域的工程建设提供借鉴，而未来相关的技术探究也将持续推进。