CN109056547A - 连续梁桥梁墩临时固结结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种连续梁桥梁墩临时固结结构及施工方法，属于桥梁施工领域，其结构包括桥墩、0号块和球型支座等，还采用了由垫块和四氟板构成的临时支座，使用优点如下：一是四氟板和混凝土垫块刚柔结合、沉降适中，有利于控制悬臂施工的连续梁线形，标高误差精度可控；二是临时支座构造简单、费用低廉、混凝土垫块通过机械绳切割方便快速，节约人力物力；三是定量化设计、受力合理、二次内力大幅度减少，增强了桥梁的耐久性。因此，通过设计这种连续梁桥梁墩临时固结结构并结合相应的施工方法，具有构造简单、刚柔结合、沉降适中、使用方便、受力合理、增强工程结构耐久性和节能减排等优点，能确保工程质量和安全，经济效益和社会效益显著。
Description
技术领域
本发明涉及一种桥梁施工领域，具体是指连续梁桥梁墩临时固结结构及施工方法。
背景技术
连续梁挂篮悬臂现浇混凝土施工是常规的方法，中间桥墩顶部与连续梁0号块底部临时固结所用的临时支座设置是否合理科学对成桥后的连续梁受力影响较大。由于连续梁底部与桥梁顶部空间狭小，受限机械切割技术，依靠人工解除临时固结的难度较大，故早期的临时支座一般采用砂筒、硫磺砂浆等方法，但解除临时固结时，由于砂砾摩阻力的存在，砂筒泄砂的稳定性和全桥多个临时固结同步解除较难保证，硫磺砂浆的配方、通电熔解效果和临时支座长时间暴露于自然环境下的老化等原因，通电熔解的可靠性不高，故有解除砂筒、硫磺砂浆临时固结失败的实例。目前，由于不受空间限制的绳切割技术的发展，临时固结常采用混凝土、钢板等刚性临时支座，但刚性临时支座在临时固结和解除临时固结时沉降差异较大，使成桥后的连续梁产生次内力，影响了桥梁受力和耐久性。
已公开的发明CN201110450632.4“一种消除悬臂施工连续梁的支座沉陷次内力的方法”和CN201110450635.8 “连续梁悬臂施工使用的一种新型临时固结体系”，采用柔性临时支座，其卸载层在原理方面与砂筒、硫磺砂浆是相似的，虽然在一定程度上减少了沉降差异，但由于柔性临时支座的沉降较大，增加了悬臂端的挠度，悬臂挂篮施工的连续梁线形控制难度较大，同时也存在卸载可靠性问题，且构造较为复杂，造价较高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种构造简单、刚柔结合、沉降适中、使用方便、受力合理、增强桥梁耐久性的连续梁桥梁墩临时固结结构及施工方法。
本发明的技术问题通过以下技术方案实现：
一种连续梁桥梁墩临时固结结构，包括桥墩、以及在桥墩顶部与桥墩顶部上方的悬臂挂篮浇筑多块组成的混凝土连续梁0号块，所述的桥墩顶部与0号块之间设有多个球型支座和围合在每个球型支座四周的临时支座，还设有锚固于桥墩中并向上延伸贯穿临时支座至0号块顶部的多根锚固钢筋，每根锚固钢筋的顶部均设有螺栓固定。
所述的临时支座是由浇筑在桥墩顶部的混凝土垫块和放置在垫块上的四氟板组成，整体平面呈口字形框状，纵向和横向对称于单个球型支座的中心，高度与球型支座的高度相同。
所述的临时固结结构，其强度和沉降需满足连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座和相应的临时支座所受的最大竖向力及对应的不平衡力矩或最大不平衡力矩及对应的竖向力的要求，多个临时支座的多个四氟板和多个垫块、多个临时支座的强度和同步沉降的有关数据由以下公式计算：
公式一、
临时支座在四氟板和垫块、球型支座在作用下，由四氟板和垫块、球型支座共同承担竖向力；球型支座在作用下的竖向沉降为，四氟板和垫块在作用下的竖向沉降为，于是得
临时支座的四氟板和垫块、球型支座受力采用换算截面法计算；
四氟板和垫块的组合弹性模量为
临时支座的四氟板和垫块、球型支座受力采用换算截面系数为
换算截面对中性轴的面积和惯性矩分别为
临时支座的四氟板和垫块、球型支座、受拉区锚固钢筋在作用下的应力为
临时支座和连续梁的转角为
连续梁最大悬臂端标高下降值为
要求连续梁最大悬臂端标高下降值加施工误差小于容许值，即
公式二、
临时支座在四氟板和垫块、球型支座在作用下，临时支座由四氟板和垫块、球型支座共同承担竖向力；球型支座在作用下的竖向沉降，四氟板和垫块在作用下的竖向沉降为，于是得
临时支座的四氟板和垫块、球型支座在作用下的应力为
临时支座和连续梁的转角为
连续梁最大悬臂端标高下降值为
要求连续梁最大悬臂端标高下降值加施工误差小于容许值，即
连续梁合拢拆除临时固结结构时竖向力介于之间，除临时支座和球型支座均匀沉降或统一考虑外，由公式一、公式二，取定值后，即可选择，使连续梁最大悬臂端标高下降值加施工误差小于容许值，则使四氟板和垫块组成的临时支座与球型支座施工期间同步沉降及转动时，连续梁合拢拆除临时固结结构时最大限度地减少沉降差和次应力；
公式三、
四氟板与垫块的应力分配系数为，于是得
则四氟板、垫块的应力分别为
球型支座的应力为
在公式一、公式二和公式三中
——分别为四氟板和垫块的纵桥向内边缘长度、外边缘长度，；
——分别为四氟板、垫块的横桥向内边缘宽度、外边缘宽度，；
——多对锚固钢筋的纵桥向间距，；
——分别以桥墩顶部纵桥向为轴、横桥向为轴，桥墩顶在轴向布置多个球型支座和对应个数的临时支座，以单个球型支座中心为坐标原点；
——永久性球型支座的半径，；
——分别为四氟板、垫块的高度，；
——球型支座的高度，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座和相应临时支座所受的最大竖向力及对应的不平衡力矩，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座和相应临时支座所受的最大不平衡力矩及对应的竖向力，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座和相应临时支座所受的最大竖向力由四氟板和垫块分担的部分竖向力，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座和相应临时支座所受的最大竖向力由球型支座分担的部分竖向力，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座和相应临时支座所受的最大不平衡力矩及对应的竖向力由四氟板和垫块分担的部分竖向力，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座和相应临时支座所受的最大不平衡力矩及对应的竖向力由球型支座分担的部分竖向力，；
——分别为单个临时支座的四氟板、垫块、球型支座、锚固钢筋的弹性模量，；
——分别为单个临时支座的四氟板、垫块、四氟板和垫块、球型支座、锚固钢筋对轴的惯性矩，；
——分别为单个临时支座的四氟板、垫块、球型支座平面的截面积，；
——单个临时支座的四氟板、垫块的组合弹性模量，；
——单个临时支座的四氟板、垫块的换算面积，；
——单个临时支座的四氟板和垫块、锚固钢筋对轴的换算惯性矩，；
——单个临时支座的四氟板和垫块、锚固钢筋的面积换算系数，无量纲；
——分别为单个临时支座的四氟板和垫块的最大应力、最小应力的统称，；
——单个临时支座的四氟板应力的统称，；
——单个临时支座的垫块应力的统称，；
——单个临时支座的四氟板和垫块组合应力，；
——单个临时支座的四氟板与垫块的组合应力分配系数，无量纲；
——分别为连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座和相应临时支座所受的最大竖向力及对应的不平衡力矩作用下的应力函数，；
——分别为连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座和相应临时支座所受的最大竖向力及对应的不平衡力矩作用下四氟板和垫块以球型支座轴对称外边缘的最大正应力、最小应力的函数式，；
——分别为连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座和相应临时支座所受的最大竖向力及对应的不平衡力矩作用下四氟板和垫块以球型支座轴对称外边缘的最大正应力、最小应力，；
——分别为连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座和相应临时支座所受的最大不平衡力矩及对应的竖向力作用下的应力函数，；
——分别为连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座和相应临时支座所受的最大不平衡力矩及对应的竖向力作用下四氟板和垫块以球型支座轴对称外边缘的最大应力、最小应力的函数式，；
——分别为连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座和相应临时支座所受的最大不平衡力矩及对应的竖向力作用下四氟板和垫块以球型支座轴对称外边缘的最大正应力、最小应力值，；
——单个球型支座以轴对称外边缘的最大应力、最小应力，；
——分别为单个四氟板和垫块、四氟板、垫块以轴对称外边缘的最大应力、最小应力的统称，；
——连续梁桥悬臂段长度在单个球型支座和相应临时支座所受的最大竖向力及对应的不平衡力矩作用下临时支座和连续梁的转角，；
——连续梁桥悬臂段长度在单个球型支座和相应临时支座所受的最大不平衡力矩及对应的竖向力作用下临时支座和连续梁的转角， ；
——连续梁桥悬臂浇筑施工中单个球型支座所受的最大竖向力作用下临时支座的竖向沉降，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工中单个球型支座所受的最大不平衡力矩对应的竖向力作用下临时支座竖向沉降，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工中单个四氟板和垫块所受的最大竖向力作用下的竖向沉降，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工中单个四氟板和垫块所受的最大不平衡力矩对应的竖向力作用下的竖向沉降，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工中单个四氟板和垫块所受竖向力作用下竖向沉降的统称，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座和相应临时支座所受的最大竖向力及对应的不平衡力矩作用时的连续梁悬臂段长度， ；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座和相应临时支座所受的最大不平衡力矩及对应的竖向力作用时的连续梁悬臂段长度， ；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座和相应临时支座所受的最大竖向力及对应的不平衡力矩作用时的连续梁悬臂段长度处标高下降值，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座和相应临时支座所受的最大不平衡力矩及对应的竖向力作用时的连续梁悬臂段长度处标高下降值，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工误差平均值；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座和相应临时支座所受的最大竖向力及对应的不平衡力矩作用时的连续梁悬臂段长度处标高下降值、施工误差平均值之和， ；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座和相应临时支座所受的最大不平衡力矩及对应的竖向力作用时的连续梁悬臂段长度处标高下降值、施工误差平均值之和， ；
——分别为四氟板、垫块和球型支座的容许应力，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工容许标高误差，。
所述的每个球型支座均为永久性支座，由方形的上钢板、下钢板、以及上、下钢板之间的平面圆形的支座体构成，该支座体由球面钢衬板和四氟板组装而成。
所述的四氟板是由四氟乙烯材料制成，呈刚柔性，放置在垫块的顶部。
所述的多根锚固钢筋为精轧螺纹钢或钢绞线，底部预埋在桥墩中，顶部依次穿过垫块、四氟板和0号块上的预留孔至0号块的顶部，待垫块达到设计强度，张拉多根锚固钢筋至设计值后用螺栓固定，形成桥墩顶部与0号块的临时固结结构。
所述的预留孔内径大于锚固钢筋外径，由于锚固钢筋与预留孔之间空隙的存在，受压区锚固钢筋不承受压力，受拉区锚固钢筋承受拉力起到临时固结的作用，且当已浇筑连续梁产生微小转动时，锚固钢筋与预留孔之间也随之微小转动，临时支座中的四氟板同时产生微小转动变形，释放临时固结处的部分应力。
一种连续梁桥梁墩临时固结结构的施工方法，括如下步骤：
步骤一、设计计算临时支座和临时固结结构
①根据连续梁的规模和施工组织设计方案，初拟临时固结结构，包括临时支座；
②取定值后，由公式一、公式二和公式三计算，即可选择，使连续梁最大悬臂端标高下降值加施工误差平均值小于规定值，临时支座和球型支座均匀沉降统一外加调整施工标高；
步骤二、预埋锚固钢筋和桥墩施工
①在桥梁基础承台上安装桥墩钢筋、预埋锚固钢筋和临时支座预埋钢筋、球型支座钢板预埋件；
②安装模板、浇筑混凝土，并养护合格；
步骤三、临时支座、0号块施工和固定锚固钢筋
①安装球型支座、预埋临时支座预留孔和现浇临时支座的混凝土垫块、安放四氟板；
②安装0号块底模板；
③设置挂篮预留孔、安装0号块钢筋、预留孔波纹管穿入锚固钢筋；
④安装0号块外模板；
⑤浇筑0号块混凝土，并养护合格；
⑥张拉、固定锚固钢筋；
步骤四、挂篮悬臂施工、连续梁合拢和拆除临时固结结构
①待0号块的混凝土符合设计要求后安装0号块的两侧挂篮；
②逐块悬臂挂篮浇筑多块组成的混凝土连续梁，直至合拢；
③卸去锚固钢筋顶部的螺栓；
④采用绳切割同步切割多个桥墩顶部的多个临时支座的混凝土垫块、锚固钢筋，在0号块顶部抽出锚固钢筋，完成解除悬臂挂篮浇筑混凝土连续梁的临时固结，再继续施工桥梁的后续工程；
在悬臂挂篮浇筑混凝土连续梁的施工过程中，通过试验检测和标高、应力监控，使连续梁的尺寸、标高、应力符合设计要求，确保工程质量。
与现有技术相比，本发明设计了一种连续梁桥梁墩临时固结结构，它采用了刚柔结合的临时支座，主要是由浇筑在桥墩顶部的混凝土垫块和放置在垫块上的四氟板等结构组成，并具有如下优点：一是四氟板和混凝土垫块刚柔结合、沉降适中，有利于控制悬臂施工的连续梁线形，标高误差精度可控；二是临时支座构造简单、费用低廉、混凝土垫块通过机械绳切割方便快速，节约人力物力；三是定量化设计、受力合理、二次内力大幅度减少，增强了桥梁的耐久性。因此，通过设计这种连续梁桥梁墩临时固结结构并结合相应的施工方法，具有构造简单、刚柔结合、沉降适中、使用方便、受力合理、增强工程结构耐久性和节能减排等优点，能确保工程质量和安全，经济效益和社会效益显著。
附图说明
图1为本发明的立面图。
图2为图1的A处放大图。
图3为桥梁墩临时固结结构的受力计算图式。
具体实施方式
下面将按上述附图对本发明实施例再作详细说明。
如图1~图3所示，1.桥墩、2.连续梁、21.0号块、3.锚固钢筋、31.预留孔、32.螺栓、4.球型支座、41.支座钢板、42.支座体、5.临时支座、51.垫块、52.四氟板。
连续梁桥梁墩临时固结结构及施工方法，如图1所示，涉及一种桥梁施工领域，其结构主要是由桥墩1、以及在桥墩顶部与桥墩顶部上方的悬臂挂篮浇筑多块组成的混凝土连续梁0号块21，并在桥墩1顶部与0号块21之间设有多个球型支座4和围合在每个球型支座四周的临时支座5，还设有锚固于桥墩1中并向上延伸贯穿临时支座5至0号块21顶部的多根锚固钢筋3。
其中，每个球型支座4均为永久性支座，由方形的上钢板、下钢板、以及上、下钢板之间的平面圆形的支座体42构成，该上钢板和下钢板构成支座钢板41，支座体42设置于支座钢板41的中心，并由球面钢衬板和四氟板组装而成。
每个临时支座5均是由图2所示浇筑在桥墩1顶部的混凝土垫块51和放置在垫块上的四氟板52组成，整体平面呈口字形框状，并将球型支座4框在中心，其纵向和横向对称于单个球型支座4的中心；多个球型支座4预埋和0号块21连续梁2混凝土浇筑完成后，环绕在单个球型支座4四周施工的临时支座5，其高度与此时的球型支座4高度相同。同时，放置在垫块51顶部的四氟板52是由四氟乙烯材料制成，呈刚柔性。
所述的多根锚固钢筋3为精轧螺纹钢或钢绞线，底部预埋在桥墩1中，顶部依次穿过临时支座5的垫块51、四氟板52和0号块21上的预留孔31至0号块21的顶部，待垫块51达到设计强度，张拉多根锚固钢筋3至设计值后用螺栓32固定，形成桥墩1顶部与0号块21的临时固结结构。
所述的预留孔31内径大于锚固钢筋3外径，由于锚固钢筋3与预留孔31之间空隙的存在，受压区锚固钢筋不承受压力，受拉区锚固钢筋承受拉力起到临时固结的作用，且当已浇筑连续梁2产生微小转动时，锚固钢筋3与预留孔31之间也随之微小转动，临时支座5中的四氟板52同时产生微小转动变形，释放临时固结处的部分应力。
所述的临时固结结构，其强度和沉降需满足连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座4和相应的临时支座5所受的最大竖向力及对应的不平衡力矩或最大不平衡力矩及对应的竖向力的要求，多个临时支座5的多个四氟板52和多个垫块51、多个临时支座5的强度和同步沉降的有关数据按照图3所示，由以下公式计算：
公式一、
临时支座4在四氟板52和垫块51、球型支座4在作用下，由四氟板52和垫块51、球型支座4共同承担竖向力；球型支座4在作用下的竖向沉降为，四氟板52和垫块51在作用下的竖向沉降为，于是得
临时支座5的四氟板52和垫块51、球型支座4受力采用换算截面法计算；
四氟板52和垫块51的组合弹性模量为
临时支座5的四氟板52和垫块51、球型支座4受力采用换算截面系数为
换算截面对中性轴的面积和惯性矩分别为
临时支座5的四氟板52和垫块51、球型支座4、受拉区锚固钢筋3在作用下的应力为
临时支座5和连续梁2的转角为
连续梁2最大悬臂端标高下降值为
要求连续梁最大悬臂端标高下降值加施工误差小于容许值，即
公式二、
临时支座5在四氟板52和垫块51、球型支座4在作用下，临时支座5由四氟板52和垫块51、球型支座4共同承担竖向力；球型支座4在作用下的竖向沉降，四氟板52和垫块51在作用下的竖向沉降为，于是得
临时支座5的四氟板52和垫块51、球型支座4在作用下的应力为
临时支座5和连续梁2的转角为
连续梁最大悬臂端标高下降值为
要求连续梁2最大悬臂端标高下降值加施工误差小于容许值，即
连续梁2合拢拆除临时固结结构时竖向力介于之间，除临时支座5和球型支座4均匀沉降或统一考虑外，由公式一、公式二，取定值后，即可选择，使连续梁2最大悬臂端标高下降值加施工误差小于容许值，则使四氟板52和垫块51组成的临时支座5与球型支座4施工期间同步沉降及转动时，连续梁2合拢拆除临时固结结构时最大限度地减少沉降差和次应力；
公式三、
四氟板52与垫块51的应力分配系数为，于是得
则四氟板52、垫块51的应力分别为
球型支座4的应力为
在公式一、公式二和公式三中
——分别为四氟板52和垫块51的纵桥向内边缘长度、外边缘长度，；
——分别为四氟板52、垫块51的横桥向内边缘宽度、外边缘宽度，；
——多对锚固钢筋3的纵桥向间距，；
——分别以桥墩1顶部纵桥向为轴、横桥向为轴，桥墩顶在轴向布置多个球型支座4和对应个数的临时支座5，以单个球型支座4中心为坐标原点；
——永久性球型支座4的半径，；
——分别为四氟板2、垫块51的高度，；
——球型支座4的高度，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座4和相应临时支座5所受的最大竖向力及对应的不平衡力矩，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座4和相应临时支座5所受的最大不平衡力矩及对应的竖向力，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座4和相应临时支座5所受的最大竖向力由四氟板和垫块分担的部分竖向力，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座4和相应临时支座5所受的最大竖向力由球型支座4分担的部分竖向力，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座4和相应临时支座5所受的最大不平衡力矩及对应的竖向力由四氟板52和垫块51分担的部分竖向力，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座4和相应临时支座5所受的最大不平衡力矩及对应的竖向力由球型支座4分担的部分竖向力，；
——分别为单个临时支座5的四氟板52、垫块51、球型支座4、锚固钢筋3的弹性模量，；
——分别为单个临时支座5的四氟板52、垫块51、四氟板52和垫块51、球型支座4、锚固钢筋3对轴的惯性矩，；
——分别为单个临时支座5的四氟板52、垫块51、球型支座4平面的截面积，；
——单个临时支座5的四氟板52、垫块51的组合弹性模量，；
——单个临时支座5的四氟板52、垫块51的换算面积，；
——单个临时支座5的四氟板52和垫块51、锚固钢筋3对轴的换算惯性矩，；
——单个临时支座5的四氟板52和垫块51、锚固钢筋3的面积换算系数，无量纲；
——分别为单个临时支座5的四氟板52和垫块51的最大应力、最小应力的统称，；
——单个临时支座5的四氟板52应力的统称，；
——单个临时支座5的垫块51应力的统称，；
——单个临时支座5的四氟板52和垫块51组合应力，；
——单个临时支座5的四氟板52与垫块51的组合应力分配系数，无量纲；
——分别为连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座4和相应临时支座5所受的最大竖向力及对应的不平衡力矩作用下的应力函数，；
——分别为连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座4和相应临时支座5所受的最大竖向力及对应的不平衡力矩作用下四氟板52和垫块51以球型支座轴对称外边缘的最大正应力、最小应力的函数式，；
——分别为连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座4和相应临时支座5所受的最大竖向力及对应的不平衡力矩作用下四氟板52和垫块51以球型支座轴对称外边缘的最大正应力、最小应力，；
——分别为连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座4和相应临时支座5所受的最大不平衡力矩及对应的竖向力作用下的应力函数，；
——分别为连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座4和相应临时支座5所受的最大不平衡力矩及对应的竖向力作用下四氟板52和垫块51以球型支座轴对称外边缘的最大应力、最小应力的函数式，；
——分别为连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座4和相应临时支座5所受的最大不平衡力矩及对应的竖向力作用下四氟板52和垫块51以球型支座轴对称外边缘的最大正应力、最小应力值，；
——单个球型支座4以轴对称外边缘的最大应力、最小应力，；
——分别为单个四氟板52和垫块51、四氟板52、垫块51以轴对称外边缘的最大应力、最小应力的统称，；
——连续梁桥悬臂段长度在单个球型支座4和相应临时支座5所受的最大竖向力及对应的不平衡力矩作用下临时支座5和连续梁2的转角，；
——连续梁桥悬臂段长度在单个球型支座4和相应临时支座5所受的最大不平衡力矩及对应的竖向力作用下临时支座5和连续梁2的转角， ；
——连续梁桥悬臂浇筑施工中单个球型支座4所受的最大竖向力作用下临时支座5的竖向沉降，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工中单个球型支座4所受的最大不平衡力矩对应的竖向力作用下临时支座5竖向沉降，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工中单个四氟板52和垫块51所受的最大竖向力作用下的竖向沉降，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工中单个四氟板52和垫块51所受的最大不平衡力矩对应的竖向力作用下的竖向沉降，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工中单个四氟板52和垫块51所受竖向力作用下竖向沉降的统称，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座4和相应临时支座5所受的最大竖向力及对应的不平衡力矩作用时的连续梁悬臂段长度， ；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座4和相应临时支座5所受的最大不平衡力矩及对应的竖向力作用时的连续梁悬臂段长度， ；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座4和相应临时支座5所受的最大竖向力及对应的不平衡力矩作用时的连续梁悬臂段长度处标高下降值，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座4和相应临时支座5所受的最大不平衡力矩及对应的竖向力作用时的连续梁悬臂段长度处标高下降值，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工误差平均值；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座4和相应临时支座5所受的最大竖向力及对应的不平衡力矩作用时的连续梁悬臂段长度处标高下降值、施工误差平均值之和， ；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座4和相应临时支座5所受的最大不平衡力矩及对应的竖向力作用时的连续梁悬臂段长度处标高下降值、施工误差平均值之和， ；
——分别为四氟板52、垫块51和球型支座4的容许应力，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工容许标高误差，。
所述的连续梁桥梁墩临时固结结构的施工方法，包括如下步骤：
步骤一、设计计算临时支座和临时固结结构
①根据连续梁2的规模和施工组织设计方案，初拟临时固结结构，包括临时支座5；
②取定值后，由公式一、公式二和公式三计算，即可选择，使连续梁最大悬臂端标高下降值加施工误差平均值小于规定值，临时支座5和球型支座4均匀沉降统一外加调整施工标高；
步骤二、预埋锚固钢筋和桥墩施工
①在桥梁基础承台上安装桥墩钢筋、预埋锚固钢筋3和临时支座预埋钢筋、球型支座钢板预埋件；
②安装模板、浇筑混凝土，并养护合格；
步骤三、临时支座、0号块施工和固定锚固钢筋
①安装球型支座4、预埋临时支座5预留孔31和现浇临时支座的混凝土垫块51、安放四氟板52；
②安装0号块21底模板；
③设置挂篮预留孔、安装0号块钢筋、预留孔波纹管穿入锚固钢筋；
④安装0号块外模板；
⑤浇筑0号块混凝土，并养护合格；
⑥张拉、固定锚固钢筋3；
步骤四、挂篮悬臂施工、连续梁合拢和拆除临时固结结构
①待0号块21的混凝土符合设计要求后安装0号块的两侧挂篮；
②逐块悬臂挂篮浇筑多块组成的混凝土连续梁，直至合拢；
③卸去锚固钢筋3顶部的螺栓32；
④采用绳切割同步切割多个桥墩1顶部的多个临时支座5的混凝土垫块51、锚固钢筋3，在0号块21顶部抽出锚固钢筋3，完成解除悬臂挂篮浇筑混凝土连续梁的临时固结，再继续施工桥梁的后续工程；
在悬臂挂篮浇筑混凝土连续梁的施工过程中，通过试验检测和标高、应力监控，使连续梁的尺寸、标高、应力符合设计要求，确保工程质量。
本发明所述实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外还应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围内。
Claims (8)
1.一种连续梁桥梁墩临时固结结构，包括桥墩（1）、以及在桥墩顶部与桥墩顶部上方的悬臂挂篮浇筑多块组成的混凝土连续梁（2）0号块（21），其特征在于所述的桥墩（1）顶部与0号块（21）之间设有多个球型支座（4）和围合在每个球型支座四周的临时支座（5），还设有锚固于桥墩（1）中并向上延伸贯穿临时支座（5）至0号块（21）顶部的多根锚固钢筋（3），每根锚固钢筋的顶部均设有螺栓（32）固定。
2.根据权利要求1所述的一种连续梁桥梁墩临时固结结构，其特征在于所述的临时支座（5）是由浇筑在桥墩（1）顶部的混凝土垫块（51）和放置在垫块上的四氟板（52）组成，整体平面呈口字形框状，纵向和横向对称于单个球型支座（4）的中心，高度与球型支座（4）的高度相同。
3.根据权利要求2所述的一种连续梁桥梁墩临时固结结构，其特征在于所述的临时固结结构，其强度和沉降需满足连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座（4）和相应的临时支座（5）所受的最大竖向力及对应的不平衡力矩或最大不平衡力矩及对应的竖向力的要求，多个临时支座（5）的多个四氟板（52）和多个垫块（51）、多个临时支座（5）的强度和同步沉降的有关数据由以下公式计算：
公式一、
临时支座（4）在四氟板（52）和垫块（51）、球型支座（4）在作用下，由四氟板（52）和垫块（51）、球型支座（4）共同承担竖向力；球型支座（4）在作用下的竖向沉降为，四氟板（52）和垫块（51）在作用下的竖向沉降为，于是得
临时支座（5）的四氟板（52）和垫块（51）、球型支座（4）受力采用换算截面法计算；
四氟板（52）和垫块（51）的组合弹性模量为
临时支座（5）的四氟板（52）和垫块（51）、球型支座（4）受力采用换算截面系数为
换算截面对中性轴的面积和惯性矩分别为
临时支座（5）的四氟板（52）和垫块（51）、球型支座（4）、受拉区锚固钢筋（3）在作用下的应力为
临时支座（5）和连续梁（2）的转角为
连续梁（2）最大悬臂端标高下降值为
要求连续梁最大悬臂端标高下降值加施工误差小于容许值，即
公式二、
临时支座（5）在四氟板（52）和垫块（51）、球型支座（4）在作用下，临时支座（5）由四氟板（52）和垫块（51）、球型支座（4）共同承担竖向力；球型支座（4）在作用下的竖向沉降，四氟板（52）和垫块（51）在作用下的竖向沉降为，于是得
临时支座（5）的四氟板（52）和垫块（51）、球型支座（4）在作用下的应力为
临时支座（5）和连续梁（2）的转角为
连续梁最大悬臂端标高下降值为
要求连续梁（2）最大悬臂端标高下降值加施工误差小于容许值，即
连续梁（2）合拢拆除临时固结结构时竖向力介于之间，除临时支座（5）和球型支座（4）均匀沉降或统一考虑外，由公式一、公式二，取定值后，即可选择，使连续梁（2）最大悬臂端标高下降值加施工误差小于容许值，则使四氟板（52）和垫块（51）组成的临时支座（5）与球型支座（4）施工期间同步沉降及转动时，连续梁（2）合拢拆除临时固结结构时最大限度地减少沉降差和次应力；
公式三、
四氟板（52）与垫块（51）的应力分配系数为，于是得
则四氟板（52）、垫块（51）的应力分别为
球型支座（4）的应力为
在公式一、公式二和公式三中
——分别为四氟板（52）和垫块（51）的纵桥向内边缘长度、外边缘长度，；
——分别为四氟板（52）、垫块（51）的横桥向内边缘宽度、外边缘宽度，；
——多对锚固钢筋（3）的纵桥向间距，；
——分别以桥墩（1）顶部纵桥向为轴、横桥向为轴，桥墩顶在轴向布置多个球型支座（4）和对应个数的临时支座（5），以单个球型支座（4）中心为坐标原点；
——永久性球型支座（4）的半径，；
——分别为四氟板（2）、垫块（51）的高度，；
——球型支座（4）的高度，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座（4）和相应临时支座（5）所受的最大竖向力及对应的不平衡力矩，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座（4）和相应临时支座（5）所受的最大不平衡力矩及对应的竖向力，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座（4）和相应临时支座（5）所受的最大竖向力由四氟板和垫块分担的部分竖向力，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座（4）和相应临时支座（5）所受的最大竖向力由球型支座（4）分担的部分竖向力，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座（4）和相应临时支座（5）所受的最大不平衡力矩及对应的竖向力由四氟板（52）和垫块（51）分担的部分竖向力，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座（4）和相应临时支座（5）所受的最大不平衡力矩及对应的竖向力由球型支座（4）分担的部分竖向力，；
——分别为单个临时支座（5）的四氟板（52）、垫块（51）、球型支座（4）、锚固钢筋（3）的弹性模量，；
——分别为单个临时支座（5）的四氟板（52）、垫块（51）、四氟板（52）和垫块（51）、球型支座（4）、锚固钢筋（3）对轴的惯性矩，；
——分别为单个临时支座（5）的四氟板（52）、垫块（51）、球型支座（4）平面的截面积，；
——单个临时支座（5）的四氟板（52）、垫块（51）的组合弹性模量，；
——单个临时支座（5）的四氟板（52）、垫块（51）的换算面积，；
——单个临时支座（5）的四氟板（52）和垫块（51）、锚固钢筋（3）对轴的换算惯性矩，；
——单个临时支座（5）的四氟板（52）和垫块（51）、锚固钢筋（3）的面积换算系数，无量纲；
——分别为单个临时支座（5）的四氟板（52）和垫块（51）的最大应力、最小应力的统称，；
——单个临时支座（5）的四氟板（52）应力的统称，；
——单个临时支座（5）的垫块（51）应力的统称，；
——单个临时支座（5）的四氟板（52）和垫块（51）组合应力，；
——单个临时支座（5）的四氟板（52）与垫块（51）的组合应力分配系数，无量纲；
——分别为连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座（4）和相应临时支座（5）所受的最大竖向力及对应的不平衡力矩作用下的应力函数，；
——分别为连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座（4）和相应临时支座（5）所受的最大竖向力及对应的不平衡力矩作用下四氟板（52）和垫块（51）以球型支座轴对称外边缘的最大正应力、最小应力的函数式，；
——分别为连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座（4）和相应临时支座（5）所受的最大竖向力及对应的不平衡力矩作用下四氟板（52）和垫块（51）以球型支座轴对称外边缘的最大正应力、最小应力，；
——分别为连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座（4）和相应临时支座（5）所受的最大不平衡力矩及对应的竖向力作用下的应力函数，；
——分别为连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座（4）和相应临时支座（5）所受的最大不平衡力矩及对应的竖向力作用下四氟板（52）和垫块（51）以球型支座轴对称外边缘的最大应力、最小应力的函数式，；
——分别为连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座（4）和相应临时支座（5）所受的最大不平衡力矩及对应的竖向力作用下四氟板（52）和垫块（51）以球型支座轴对称外边缘的最大正应力、最小应力值，；
——单个球型支座（4）以轴对称外边缘的最大应力、最小应力，；
——分别为单个四氟板（52）和垫块（51）、四氟板（52）、垫块（51）以轴对称外边缘的最大应力、最小应力的统称，；
——连续梁桥悬臂段长度在单个球型支座（4）和相应临时支座（5）所受的最大竖向力及对应的不平衡力矩作用下临时支座（5）和连续梁（2）的转角，；
——连续梁桥悬臂段长度在单个球型支座（4）和相应临时支座（5）所受的最大不平衡力矩及对应的竖向力作用下临时支座（5）和连续梁（2）的转角， ；
——连续梁桥悬臂浇筑施工中单个球型支座（4）所受的最大竖向力作用下临时支座（5）的竖向沉降，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工中单个球型支座（4）所受的最大不平衡力矩对应的竖向力作用下临时支座（5）竖向沉降，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工中单个四氟板（52）和垫块（51）所受的最大竖向力作用下的竖向沉降，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工中单个四氟板（52）和垫块（51）所受的最大不平衡力矩对应的竖向力作用下的竖向沉降，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工中单个四氟板（52）和垫块（51）所受竖向力作用下竖向沉降的统称，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座（4）和相应临时支座（5）所受的最大竖向力及对应的不平衡力矩作用时的连续梁悬臂段长度，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座（4）和相应临时支座（5）所受的最大不平衡力矩及对应的竖向力作用时的连续梁悬臂段长度， ；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座（4）和相应临时支座（5）所受的最大竖向力及对应的不平衡力矩作用时的连续梁悬臂段长度处标高下降值，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座（4）和相应临时支座（5）所受的最大不平衡力矩及对应的竖向力作用时的连续梁悬臂段长度处标高下降值，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工误差平均值；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座（4）和相应临时支座（5）所受的最大竖向力及对应的不平衡力矩作用时的连续梁悬臂段长度处标高下降值、施工误差平均值之和，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工单个球型支座（4）和相应临时支座（5）所受的最大不平衡力矩及对应的竖向力作用时的连续梁悬臂段长度处标高下降值、施工误差平均值之和， ；
——分别为四氟板（52）、垫块（51）和球型支座（4）的容许应力，；
——连续梁桥悬臂浇筑施工容许标高误差，。
4.根据权利要求1所述的一种连续梁桥梁墩临时固结结构，其特征在于所述的每个球型支座（4）均为永久性支座，由方形的上钢板、下钢板、以及上、下钢板之间的平面圆形的支座体（42）构成，该支座体由球面钢衬板和四氟板组装而成。
5.根据权利要求2所述的一种连续梁桥梁墩临时固结结构，其特征在于所述的四氟板（52）是由四氟乙烯材料制成，呈刚柔性，放置在垫块（51）的顶部。
6.根据权利要求5所述的一种连续梁桥梁墩临时固结结构，其特征在于所述的多根锚固钢筋（3）为精轧螺纹钢或钢绞线，底部预埋在桥墩（1）中，顶部依次穿过垫块（51）、四氟板（52）和0号块（21）上的预留孔（31）至0号块（21）的顶部，待垫块（51）达到设计强度，张拉多根锚固钢筋（3）至设计值后用螺栓（32）固定，形成桥墩（1）顶部与0号块（21）的临时固结结构。
7.根据权利要求6所述的一种连续梁桥梁墩临时固结结构，其特征在于所述的预留孔（31）内径大于锚固钢筋（3）外径，由于锚固钢筋与预留孔之间空隙的存在，受压区锚固钢筋不承受压力，受拉区锚固钢筋承受拉力起到临时固结的作用，且当已浇筑连续梁（2）产生微小转动时，锚固钢筋（3）与预留孔（31）之间也随之微小转动，临时支座（5）中的四氟板（52）同时产生微小转动变形，释放临时固结处的部分应力。
8.一种根据权利要求3所述的连续梁桥梁墩临时固结结构的施工方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
步骤一、设计计算临时支座和临时固结结构
①根据连续梁（2）的规模和施工组织设计方案，初拟临时固结结构，包括临时支座；
②取定值后，由公式一、公式二和公式三计算，即可选择，使连续梁最大悬臂端标高下降值加施工误差平均值小于规定值，临时支座（5）和球型支座（4）均匀沉降统一外加调整施工标高；
步骤二、预埋锚固钢筋和桥墩施工
①在桥梁基础承台上安装桥墩（1）钢筋、预埋锚固钢筋（3）和临时支座（5）预埋钢筋、球型支座钢板（4）预埋件；
②安装模板、浇筑混凝土，并养护合格；
步骤三、临时支座、0号块施工和固定锚固钢筋
①安装球型支座（4）、预埋临时支座（5）预留孔（31）和现浇临时支座的混凝土垫块（51）、安放四氟板（52）；
②安装0号块底模板；
③设置挂篮预留孔、安装0号块钢筋、预留孔波纹管穿入锚固钢筋；
④安装0号块外模板；
⑤浇筑0号块（21）混凝土，并养护合格；
⑥张拉、固定锚固钢筋（3）；
步骤四、挂篮悬臂施工、连续梁合拢和拆除临时固结结构
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