現(xiàn)澆箱梁支架預(yù)壓方法與經(jīng)濟(jì)效益分析

翁慧霞

（上海奉賢公路建設(shè)發(fā)展有限公司，上海市 201400）

0 引言

隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，橋梁形式也在不斷發(fā)展和更新。目前，在橋梁施工中比較常見(jiàn)的是預(yù)制梁和現(xiàn)澆連續(xù)梁，預(yù)制梁的施工技術(shù)比較成熟，施工方法基本相同，應(yīng)用也十分廣泛；現(xiàn)澆連續(xù)梁，特別是連續(xù)梁支架預(yù)壓的方法很多。因此，在方案的制訂上，要綜合考慮外部要求和內(nèi)部環(huán)境等諸多因素，不同方法有著不同適用范圍，如何采用合理而又經(jīng)濟(jì)的方法成為施工的關(guān)鍵。本文將對(duì)望園路浦南運(yùn)河橋主梁的支架預(yù)壓方法予以介紹，并對(duì)支架預(yù)壓方法的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析。

1 工程概況

望園路浦南運(yùn)河橋?yàn)椋?8+46+28）m三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，橋梁全長(zhǎng)102 m。全聯(lián)順橋向在P04號(hào)墩設(shè)固定支座，其余各墩頂均設(shè)活動(dòng)支座。橋梁分設(shè)左、右兩幅，兩幅主體結(jié)構(gòu)分開(kāi)。主橋采用箱型梁結(jié)構(gòu)。頂板寬21.3 m，底板寬14.3 m，邊跨高由跨中至中墩支點(diǎn)處為1.6～2.8 m，梁底線型采用二次拋物線，橫坡由箱梁底墊塊形成，墩頂、跨中均設(shè)置橫梁。引橋22 m跨空心板梁由蓋梁形成橫坡。箱梁腹板上順橋方向約3 m，左右距頂板上緣80 cm，設(shè)φ100通風(fēng)孔。該橋采用雙向預(yù)應(yīng)力，即縱向、橫向均設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼束?？v向、橫向（橋面板，橫梁）及端牛腿處預(yù)應(yīng)力采用φs15.2高強(qiáng)度低松馳鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1 860 MPa，錨固體系為OVM或相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)群錨體系。支架施工：連續(xù)箱梁在澆筑前需先進(jìn)行支架等載預(yù)壓，支架應(yīng)穩(wěn)定，強(qiáng)度、剛度應(yīng)符合施工規(guī)范要求，要求施工澆筑后的箱梁標(biāo)高應(yīng)滿足設(shè)計(jì)標(biāo)高要求。

2 支架預(yù)壓方法

支架預(yù)壓方法一般有堆積法和反力法兩種加載方法。堆積法是常用的施工方法，將考慮安全系數(shù)后的計(jì)算重量堆積在支架上，以達(dá)到預(yù)壓的目的，使用的材料要有體積小、重量大的特性，如砂袋、混凝土塊、鋼筋、鋼絞線、鋼板樁等。反力法有兩種，一種是在墩身頂部安裝臨時(shí)鋼梁，將千斤頂放在臨時(shí)梁與支架之間，利用千斤頂加載對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓；另一種是在承臺(tái)施工時(shí)相應(yīng)位置預(yù)埋精軋鋼或鋼絞線，將千斤頂放在支架上，與預(yù)埋件連接后再施加壓力。比較經(jīng)濟(jì)的常用的兩種堆積法如下。

（1）砂袋堆積法

支架搭設(shè)完成后，按現(xiàn)澆塊件的重量120%進(jìn)行預(yù)壓，其荷載分布與現(xiàn)澆箱梁重量分布一致，以消除支架的非彈性變形，同時(shí)，測(cè)量出支架的彈性變形值，以便在底模標(biāo)高調(diào)整時(shí)，預(yù)留反拱，以滿足施工后梁體設(shè)計(jì)標(biāo)高的要求。

預(yù)壓采用砂袋分級(jí)堆載的方式，每級(jí)壓載為總重的20%，每級(jí)加載后必須持壓30 min，并實(shí)測(cè)其沉降變形，卸載方法與加載相同，并注意觀測(cè)支架的回彈值。預(yù)壓試驗(yàn)結(jié)束應(yīng)對(duì)資料進(jìn)行分析處理，并提供箱梁底模修正后的立模標(biāo)高。

（2）懸掛水箱法

支架拼立好后，對(duì)支架進(jìn)行梁體等重的預(yù)壓，預(yù)壓采用懸掛水箱法，預(yù)壓時(shí)間大于24 h，消除支架非彈性變形，并檢測(cè)下沉量(下沉量不大于10 mm)，按取得的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)預(yù)留底模板預(yù)拱度。

3 經(jīng)濟(jì)效益分析

望園路浦南運(yùn)河橋箱梁混凝土量3 090.1m3，鋼筋混凝土比重為2 800 kg/m3，箱梁重量為8 652.28 t，預(yù)壓的重量為箱梁重量的120%，為8 652.28×1.2＝10 382.74 t。砂袋堆積法與懸掛水箱法方案對(duì)比見(jiàn)表1。

表1 砂袋堆積法與懸掛水箱法方案費(fèi)用對(duì)比

由以上方案費(fèi)用對(duì)比表可清晰反映，懸掛水箱法由于直接利用河道里的水資源，既減少了購(gòu)買(mǎi)和運(yùn)輸材料的費(fèi)用，也無(wú)需花費(fèi)堆積材料的費(fèi)用，只需在水箱里灌注水就可以，而且對(duì)水的質(zhì)量沒(méi)有任何要求，人工消耗也少，相應(yīng)的配套設(shè)施也簡(jiǎn)單。懸掛水箱法需一個(gè)水箱，一套水泵，一個(gè)人工，一個(gè)接電設(shè)備，支付一定的航道管理費(fèi)，不影響航道的通行，工序簡(jiǎn)單，費(fèi)用節(jié)省近70%，其經(jīng)濟(jì)性是非常具有吸引力的。

3.1 工期

砂袋堆積法由于要購(gòu)買(mǎi)黃砂到工地現(xiàn)場(chǎng)，運(yùn)送大量的黃砂到支架上，搭設(shè)搬運(yùn)黃砂的腳手架，耗時(shí)耗力，至少一個(gè)月的時(shí)間，工期較長(zhǎng)，而且需要加載和卸載兩個(gè)過(guò)程，對(duì)整個(gè)工程的施工工期也會(huì)有一定的影響。

懸掛水箱法只需要1個(gè)水箱，望園路浦南運(yùn)河橋在浦南運(yùn)河上，橋梁在河道上水可以直接從河道中取得，用一個(gè)抽水設(shè)備進(jìn)行抽水灌輸即可。所需時(shí)間很短，工期較短。

3.2 配載的均勻性

懸掛水箱法的加載過(guò)程可視為均勻靜載，且荷載分布均勻，對(duì)模板系統(tǒng)的安全較為有利。砂袋堆積法存在荷載及布載不均勻的情況，模板支撐系統(tǒng)的支架存在因受力不均勻可能引起局部沉降過(guò)大，導(dǎo)致支架整體失穩(wěn)。

3.3 沉降觀測(cè)

懸掛水箱法沉降觀測(cè)可以直接在支架上底模頂面取點(diǎn)，方便檢測(cè)；砂袋堆積法上面選點(diǎn)困難，不利于沉降觀測(cè)的準(zhǔn)確掌握。

3.4 環(huán)境保護(hù)

懸掛水箱法直接采用河水或池塘水，無(wú)污染，不會(huì)對(duì)模板和周邊環(huán)境造成很大的影響，施工現(xiàn)場(chǎng)較為干凈整潔，有利于環(huán)境保護(hù)和文明施工。砂袋堆積法需要大量砂石和砂袋，無(wú)疑對(duì)模板及周邊環(huán)境產(chǎn)生影響，且現(xiàn)場(chǎng)極其凌亂，不利于文明施工和安全生產(chǎn)。

3.5 安全

砂袋堆積法安全性差，由于荷載試驗(yàn)一般均要求超載25%，砂袋法又需要大量的工人操作，一旦出事可能造成較大的人員傷亡。

懸掛水箱法具有較高的安全性，因?yàn)樗湟坏┲谱魍瓿砷_(kāi)始加水后人員就可以撤離現(xiàn)場(chǎng)。

4 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，工程量清單不斷推廣，在單價(jià)固定的情況下，施工單位在保證質(zhì)量工期的前提下提高項(xiàng)目的利潤(rùn)已成為項(xiàng)目管理的一個(gè)重點(diǎn)，施工過(guò)程的管理尤為重要。在箱梁的現(xiàn)澆施工中，預(yù)壓方法的選擇尤為重要，是控制該項(xiàng)目造價(jià)的關(guān)鍵因素。懸掛水箱法加卸載方便，比砂袋堆積法更節(jié)省時(shí)間，因而可以大大提高工程進(jìn)度，不必投入太大的人力、物力、機(jī)械和財(cái)力，但能達(dá)到預(yù)期的效果，因此可以大大降低工程成本；預(yù)壓結(jié)束后底模表面易于清理，不影響梁板底部外觀，預(yù)壓結(jié)果同樣達(dá)到檢驗(yàn)支架強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的目的，能保證施工質(zhì)量和施工安全。

[1]曲任權(quán)，尹玉林，王桃娣.大跨連續(xù)梁0#塊支架方案及預(yù)壓施工方法[J].公路,2010(10):69-73.