整體現(xiàn)澆連續(xù)箱梁支架預壓施工技術研究

馬傳書

【摘要】在大型混凝土澆筑而成的連續(xù)箱梁的施工中，支架的穩(wěn)定性是確保成功完成現(xiàn)澆施工的關鍵。為了保證箱梁的尺寸、高程和坡度符合設計標準，必須在現(xiàn)澆施工前進行一系列的預壓，其目的是消除支架及地基的非彈性變形，獲得支架的彈性變形值及施工預拱度數(shù)據(jù)，以便指導后續(xù)施工。本文詳細分析了整體現(xiàn)澆連續(xù)箱梁中的支架預壓施工技術，并通過實際施工案例加以說明，以期為現(xiàn)澆連續(xù)箱梁中支架預壓的施工作業(yè)提供有利條件，達到推動橋梁建筑不斷向前發(fā)展的目的。

【關鍵詞】整體現(xiàn)澆；連續(xù)箱梁；支架預壓；觀測；卸載

1工程概述

新建紅淖三鐵路在DK54+603處需橫跨連霍高速公路右幅，交叉角度為68°，鐵路與高速公路交叉位置見圖1。為滿足連霍高速通行和后期擴建的需要，在該處設立一聯(lián)（32+48+32）m的連續(xù)梁上跨高速公路。

圖1 鐵路線路與高速公路交叉關系（交叉角度68°）

梁體采用變高度變截面箱梁，一聯(lián)總長113.2m，邊支座中心至梁端距離0.6m，計算跨度為（32+48+32）m，橋下道路凈空高6.55m，梁截面采取單箱單室，邊支點及跨中梁高為2.6m，中支點梁高3.6m，梁底變化采取二次拋物線。箱梁頂寬7.5m，底寬3.8m，頂板厚0.34m，底板厚0.3～0.6m，腹板厚為0.4～0.6m，支座中心橫向間距2.5m，全聯(lián)在中支點和邊支點處設置四道橫隔板，橫隔板均設過人洞，中橫隔板厚1.6m，邊橫隔板厚1.0m。箱梁兩側(cè)腹板與頂?shù)装逑嘟惶幘捎脠A弧倒角過渡。

橋址區(qū)位于戈壁地區(qū)，地形平緩，根據(jù)橋位處地形地貌和墩身高度等特點，除跨既有連霍高速路處采取鋼管支墩外，其余部分均采用碗扣式滿堂支架進行施工，梁體模板采用竹膠板，倒角處采用自制弧形鋼模過渡，梁體分段澆筑成型，先澆筑橋墩0號塊段，再施工緊鄰0號塊段，最后澆筑合攏段。

為檢驗支架及地基的強度及穩(wěn)定性，消除砼施工前支架的非彈性變形，檢驗支架的受力情況和彈性變形情況，測量出支架的彈性變形，根據(jù)支架的彈性變形和梁體的自身撓度計算預拱度，在正式梁體施工前，對支架系統(tǒng)進行預壓。

2預壓施工流程

2.1預壓方法

預壓前仔細檢查支架各節(jié)是否連接牢固可靠，并做好檢查記錄。預壓分四級加載，即30%、60%、100%、130%的加載總重。先進行0#段的預壓，其它塊段根據(jù)支架搭設完成先后順序，逐一進行預壓。每一級預壓材料一次性加載完畢，采用逐級、對稱預壓，即縱向：從跨中向兩側(cè)支點處對稱布載，橫橋方向：從混凝土結(jié)構(gòu)中心線向兩側(cè)均勻布載，防止出現(xiàn)局部荷載過大而產(chǎn)生變形。預壓袋采用汽車吊吊裝施工，各斷面按照梁重的1.3倍進行加載。

2.2荷載計算

預壓的計算荷載主要包括鋼筋混凝土荷載、施工荷載和振搗荷載，整體一聯(lián)的荷載，經(jīng)計算，施工總重量為2367.81t，按照設計要求，預壓重量為設計荷載的1.3倍，即預壓的總重量為：2367.81*1.3=3078.15t。

2.3預壓步驟

（1）支架經(jīng)整架驗收合格，底模板鋪設完成后進行逐塊預壓。

（2）加載前在塊段梁底模端頭、1/2截面、1/4截面處設置沉降觀測點（0#塊位置直接在墩柱兩側(cè)第一排和最后一排立桿位置設置沉降觀測點），每斷面上設置5個點。具體設置方法為：設置兩個觀測層面，在翼緣板兩側(cè)、箱梁中心、腹板中心（工字鋼頂面或鋪設完整的底模頂面）用紅油漆標記，同時在底模觀測點垂直下方對應方木上設觀測點，形成立體沉降觀測網(wǎng)。觀測點布設型式見圖2。

圖2 沉降觀測點布置圖

（3）各項準備工作完成后進行預壓施工，逐級、對稱進行加載，按照設計荷載的30%、60%、100%、130%分四級加載，加載前測設各觀測點高程，每級加載時測出各測點加載前后的高程。每級加載不少于24小時且每12小時平均沉降量不得大于2mm。加載后每12小時觀測一次，每一級加載時間為24小時。最后一級加載達到72小時，每24小時觀測一次，72小時支架沉降量平均值小于2.0mm，方可卸載，確保沉降量滿足要求，卸載完畢6小時后再次測量各觀測點標高。

（4）測量底模沉降觀測點的同時進行地基沉降觀測點的觀測工作，并做好詳細記錄，觀測頻率與底模觀測點觀測頻率相同。

3觀測數(shù)據(jù)分析

對預壓過程中的各項數(shù)據(jù)進行整理，得出以下數(shù)據(jù)：

（1）得出支架和地基的彈性變形量（等于卸載后標高減去持荷后標高）和非彈性變形量（預壓前標高-卸載前高程-彈性變形量）。

（2）根據(jù)觀測結(jié)果計算預拱度，包括以下因素：①設計要求的預拱度δ1（設計提供）；②支架在荷載作用下的彈性壓縮δ2；③支架在荷載作用下的非彈性壓縮δ3；④支架基底在荷載作用下的非彈性沉陷δ4；

根據(jù)梁的撓度和支架的彈性變形所計算出來的預拱度之和，為預拱度的最高值，應設置在梁的跨徑中點。其它各點的預拱度，以中間點為最高值，以兩端鋼管樁支點處為零，按二次拋物線進行分配。

取左支點為坐標原點，跨長為L，主梁跨中矢高為f拱，則曲線方程為：

4卸載

各項數(shù)據(jù)分析完成后進行預壓卸載，卸載也采用逐級、對稱的方式進行施工，即縱向：從跨中向兩側(cè)支點處對稱布載，橫橋方向：從混凝土結(jié)構(gòu)中心線向兩側(cè)均勻布載。汽車吊將預壓袋移至下一塊段或妥善位置保存。

5注意事項

（1）堆載應分級、對稱進行，防止局部壓力過大造成失穩(wěn)。

（2）沉降觀測應及時，記錄齊全，對觀測的數(shù)據(jù)應及時進行分析，發(fā)現(xiàn)異常情況應及時報告并處理。支架預壓檢測主要包括：

①加載之間監(jiān)測點標高；

②每級加載后觀測點標高；

③加載至130%后每24小時測量檢測點標高；

④卸載6h后測量監(jiān)測點標高。

（3）在堆載下一級之前應仔細檢查有無支架變形情況，出現(xiàn)異常情況時應及時匯報處理，必要時卸掉部分荷載，待分析原因確認無誤后方可繼續(xù)進行。

6結(jié)論

通過支架預壓，消除了支架的非彈性變形，并計算出彈性變形值，根據(jù)預壓后得到的彈性變形值對箱梁底模標高進行調(diào)整，可較好地控制現(xiàn)澆箱梁的線形和標高，保證了箱梁的質(zhì)量和外觀。支架預壓不僅可提高結(jié)構(gòu)安全性，而且對完善施工工藝有很大作用。

參考文獻：

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