先简支后连续T形梁桥的临时支座设计及施工技术探讨

王海洋

摘   要：现在高速公路的飞速发展要求高度重视公路以及桥梁的进度、安全、质量、平稳和舒适，简支梁桥慢慢发展至完全的连续桥梁，但这两种桥梁各有利弊，在实际应用过程中应去弊取长，先简支后连续桥梁油然而生。在施工中仍有着许多不足之处，如桥梁的临时支座架设很容易被忽略。本文主要围绕桥梁从简支到连续的临时支座设计以及施工技术，并通过工程实例对硫磺砂浆临时支座、钢砂箱盒临时支座的强度、经济、施做便捷等方面进行分析对比，得出最经济、方便、安全、可靠的临时支座。

关键词：先简支后连续  临时支座  设计  桥梁施工技术

中图分类号：U443                                  文獻标识码：A                       文章编号：1674-098X（2020）03（b）-0025-03

作为桥梁设计与施工中的重要环节，临时支座不仅影响着桥梁质量、施工工期，也影响着桥梁的造价和环境的污染等方面。所以研究并且更好地设计临时支座的技术势在必行，在此就以待功高速公路K66+232大桥的临时支座设计与施工技术为依托，作相应的研究及探讨。

1  工程实例

1.1 K66+232功山小河4号大桥概况

K66+232功山小河4号大桥位于冯家村北侧1600m处。孔跨布置为：左幅：16m×30m预应力混凝土（后张）T形梁（先支简后连续），右幅：18m×30m预应力混凝土（后张）T形梁（先支简后连续）;下部构造桥墩采取双柱墩下设置钻孔灌注桩为基础;两岸的桥台均为桩柱式桥台。

本桥平面位于JD56左转平曲线上：R=1000m，Ls =130m，全超高值3%，全加宽值0m;其立面位于：R=80000m，纵坡由i1=-2.5%（坡长111.04m）变为i2=-3%（坡长455.04m）的凹形竖曲线上，竖曲线变坡点里程为K66+060，变坡点高程为1932.482m。为改善行车条件，本桥左幅采用3+5+5+3孔各一联连续结构，右幅采用3+4+4+4+3孔各一联连续结构.全桥共九联连续结构，连续方式为结构连续。桥台处设80型伸缩缝，全桥共4道;左幅3号、8号、13号桥墩处采用160型伸缩缝，右幅3号、7号、11号、15号桥墩处采用160型伸缩缝，全桥共11道伸缩缝。

全桥共170片T形梁，梁长28.841～29.94m，梁高2.0m。最轻的T形梁为内弧边中跨边梁80t，最重的T形梁为外弧边的边跨中梁90t。

其中连续端的T形梁安装时，需要通过临时支座传力于支座垫石，设计虽然未明确采用何种临时支座，但临时支座的使用方案上，项目部坚决以“确保质量、确保桥梁安全”的原则对临时支座的进行设计及施工技术。

1.2 临时支座的设计

1.2.1 设计临时支座的基础

据以往施工经验可以看出，临时支座通常使用硫磺砂浆支座、混凝土砂临时支座、钢砂箱合临时座等几种，通过多次施工检验决定采用钢砂箱临时支座，经施工检验，效果显著。

1.2.2 钢砂箱盒、硫磺砂浆临时支座的设计

（1）临时支座的荷载。

本桥T形梁最大重量约90t，最轻的也有80t。吊装时，临时支座为T形梁每端一个，所以每个临时支座需要承受重量为450kN的荷载。将临时支座实际荷载（P）用公式表达：

公式中临时支座的设计荷载（P）用公式表达为：P设计≥P实际

（2）支座临时的尺寸。

临时支座的大小（尺寸）会受到永久支座和台帽尺寸的影响，所以在设计时应由设计标高来决定临时支座所在的高度。本座桥的台帽宽度为1.9m，支座垫石0.148m，T梁的湿接缝宽度为0.8m，故钢砂箱盒的下砂箱直径≤.6m。

①砂箱盒临时支座。

砂箱盒临时支座由下砂箱及上砂箱组成，其中上砂箱用6mm厚钢板制作成圆盒，直径为φ48cm，高12cm，在钢盒内填充砼;下砂箱也用6mm厚钢板制作成圆盒，外径φ50cm，高16 cm，盒内装水洗后干砂，侧面预留一道出砂闸门，上砂箱放在下砂箱内，临时支座高度由下砂箱的砂子厚度来控制。拆除临时支座的时准备铁钎和钳子。

受力面积为π×482/4=1809.6cm2。

②硫磺砂浆临时支座。

硫磺砂浆临时支座的断面尺寸：为长方体（长50cm×宽40m），高H根据临时支座中心盖梁顶至T形梁底部距离h确定，以左幅8#墩盖梁为例（永久支座处A端=17.6cm，B端=14.8cm）。受力面积为2000cm2。

1.3 比较两种临时支座

1.3.1 经济性

工程的造价越低、越合算，且保证工程质量、不耽误工期就会减少对工程成本的投入。

（1）计算硫磺砂浆支座与钢砂箱盒支座的成本。

①硫磺砂浆支座：1m3的硫磺砂浆重量为2300kg，按配比成分可分为：硫磺重量为875kg;干砂重量为1050kg;水泥重量为350kg;石蜡重量为25kg。按照目前的市场价格，每立方硫磺砂浆原料成本为：硫磺：0.875×4800=4200元;干砂：1.050/1.65×60=38.18元;水泥：0.35×380=133元;石腊：0.025×7900=197.5元。每立方硫磺砂浆原料总价为4569元，按长方体（长50cm×宽40cm×24 cm）计算，平均每个硫磺支座成本为220元+40元制作费=260元。如用电热丝解除临时支座其成本更高。

②钢砂箱盒支座：盒重（8.3+8.5+11.6+9.2）=37.6kg×6.5=245元×70%摊销=172元，上砂箱C25砼0.02×350=7元，砂子=0.021×60=1.3元，制作费20元，合计200元。

（2）成本对比。

硫磺砂浆支座260元>钢砂箱盒支座200元。如果先简支后连续桥梁越长越大，从成本考虑应优先选用钢砂箱盒临时支座。

1.3.2 施作

（1）硫磺砂浆支座施作。

硫磺砂浆的熬制和临时支座浇筑十分复杂。并且在硫磺砂浆支座施作时有着以下几方面缺点：第一，施工的过程中如果硫磺在冷却凝固过程中的晶体发生变化，就会导致硫磺砂浆在浇筑口处收缩;第二，硫磺砂浆支座的高度不好控制;第三，桥梁的设计中一般都有横坡纵坡，这样就会导致每个临时支座的高度都是有着变化的，所以不能批量化制作;第四，硫磺砂浆支座抗碱的强度不高，会使得梁体与支座产生摩擦，严重甚至会导致在吊装就位时硫磺砂浆支座破损。以上所说的缺点不仅会桥梁施工带来安全隐患，而且会导致桥梁的质量难以保证。临时支座的尺寸是固定的，如果T形梁浇筑的高度过高，就会造成不满足设计时的要求，导致桥梁寿命缩短和出现行车隐患。硫磺砂浆支座十分易碎，而且每个硫磺砂浆支座的高度都不可能统一，所以不可能有备用的支座。这样就导致一旦桥梁出现临时支座碎裂，就会耽误工期而且浪费财力。

（2）钢砂箱盒临时支座施作。

对比硫磺砂浆支座，钢砂箱盒支座在施作时不会出现与硫磺砂浆支座的缺点相同的问题，在施工时也十分简单，钢砂箱盒制作施作能够节约人力和财力，在施作时预应力T形梁混凝土浇筑时每片梁混凝土都会存在剩余，可以利用多余出的混凝土浇筑出临时支座，或者单独拌制砼把上砂箱盒浇满也不需要过多的混凝土。

（3）临时支座拆除的对比。

临时支座的拆除才能够真正地完成受力体系的转化。硫磺砂浆支座的解除费用要比钢砂箱盒临时支座的解除费用高很多，而且硫磺砂浆支座的解除很不方便。钢砂箱盒支座只要把下砂箱内的砂子掏空，上砂箱下降5cm，就可方便地取下，而且可以重复使用。

1.3.3 环保方面

在熬制硫磺砂浆的过程中，硫磺产生的蒸汽会发出十分刺鼻的气味，而且硫磺蒸汽有毒性;在分解硫磺砂浆临时支座时，不论是采取酒精喷灯还是通电，硫磺砂浆支座都会产生有毒气体，危及人体健康;而且其挥发出的硫磺蒸汽也会污染当地的空气环境。对比来说，钢砂箱盒支座经济且环保，不会对人体健康产生危害。

1.4 钢砂箱盒临时支座施工要点

1.4.1 钢砂箱盒制作要求

钢砂箱制作时，无论上、下钢砂盒一定要确保直径、高度、钢板等尺寸，不能出现变形情况，在浇筑上砂箱盒混凝土时要保证平整。

1.4.2 安装临时支座前的准备工作

（1）临时支座用砂要求。临时支座高度通过下砂箱的砂子厚度进行调整，所使用的砂子必须过筛，烘干，根据试验得出的中砂（干燥）的压缩系数K=1.20进行称量装入下砂箱，并用机具预压箱内砂子。见后附《试验表格》。

（2）临时支座安装前测量要求。准确测量临时支座处的平面位置及高程控制值，才能准确地控制下砂箱盒的砂子高度。盖梁有横坡时，需同浇筑支座垫石时把临时支座位置调整为水平面，就能确保临时支座水平受力，以保证T形梁安装质量。

（3）考虑下扰度。根据设计要求，预留体系转换时梁体下扰度，安装临时支座时预留10～15mm下扰度值。

（4）准确安装临时支座。T梁安装就位后，需等待约5min后观察T梁安装高程是否准确，以检校下砂箱的砂子沉降量是否吻合理论值，若不吻合应重新安装临时支座。

（5）严格按设计要求拆除临时支座。拆除步骤：搭设施工平台，作好准备工作→打开下砂箱的出砂闸门→用铁钎掏出砂子→随着砂子的掏出，上砂箱下落，梁体受力由临时支座向永久支座转换→卸下上砂箱和下砂箱，清扫干净盖梁。

3  结语

通过多方面对比和论证以及通过对高速公路K66+232大桥的临时支座实施来看，钢砂箱盒临时支座在实际使用中会比硫磺砂浆临时支座更具备优势：钢砂箱盒支座的制作、安装以及解除都十分简单方便，而且安全又环保，并且能够重复利用，使得施工质量有保证，使用箱盒临时制作不仅能加快工程进度，而且能够有效地提高施工效率。所以在桥梁设计领域应更好的参考以及推广钢砂箱盒临时支座的技术。

参考文献

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