橋梁上部結(jié)構(gòu)施工預(yù)拱度設(shè)置

陳 宏 亮

(太原市通途市政工程處，山西 太原 030001)

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橋梁上部結(jié)構(gòu)施工預(yù)拱度設(shè)置

陳 宏 亮

(太原市通途市政工程處，山西 太原 030001)

結(jié)合太原市南內(nèi)環(huán)街主線上跨平陽(yáng)路跨線橋工程實(shí)例，分析了橋梁工程中施工預(yù)拱度應(yīng)考慮的因素，針對(duì)施工中遇到的一些問(wèn)題，提出了相應(yīng)的處理措施，為同類工程施工積累了經(jīng)驗(yàn)。

橋梁，預(yù)拱度，荷載，支架

0 引言

隨著城市的迅猛發(fā)展，太原市的交通建設(shè)也得到飛速發(fā)展，但是同時(shí)也面臨很大的挑戰(zhàn)。南內(nèi)環(huán)位于太原市老城區(qū)，承載巨大的交通壓力，在交通高峰階段只能用一個(gè)字形容“堵”。因此2015年對(duì)南內(nèi)環(huán)街濱河?xùn)|路至寇莊西路段進(jìn)行改造。

太原南內(nèi)環(huán)街快速化改造工程(濱河?xùn)|路至寇莊西路段)是2015年太原市重點(diǎn)工程，工程量主要包括南內(nèi)環(huán)橋引橋順接工程、上跨平陽(yáng)路跨線橋工程、主線1.217 km道排工程。其中：南內(nèi)環(huán)橋引橋，13 m+16 m+16 m+13 m現(xiàn)澆等截面鋼筋混凝土空心板橋，橋?qū)挒?4 m；南內(nèi)環(huán)街主線上跨平陽(yáng)路跨線橋，40 m+56 m+40 m變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁+ 3×30 m+2×(35 m+39 m+35 m)+30 m+40 m+30 m等截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，橋梁寬度23.5 m。

1 橋梁施工過(guò)程中施工預(yù)拱度應(yīng)考慮的因素

1)設(shè)計(jì)文件規(guī)定的結(jié)構(gòu)預(yù)拱度。查閱近幾年我們施工的橋梁，古交市西曲汾河大橋引橋8 m跨徑圖紙?jiān)O(shè)計(jì)預(yù)拱度2 cm。在南內(nèi)環(huán)街主線上跨平陽(yáng)路跨線橋的施工過(guò)程中設(shè)計(jì)文件13 m跨徑預(yù)拱度為2 cm，16 m跨徑預(yù)拱度為2.5 cm。在施工中嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)文件，國(guó)瑞生態(tài)城跨永定河故道二號(hào)橋橋梁上部結(jié)構(gòu)預(yù)拱度2 cm，大廠潮白河開發(fā)區(qū)跨群英總干渠橋上部結(jié)構(gòu)預(yù)拱度設(shè)置為1.5 cm。筆者發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)單位根據(jù)橋梁的特性、橋梁的跨度、橋梁的受力結(jié)構(gòu)等因素設(shè)置橋梁上部結(jié)構(gòu)的預(yù)拱度。

2)支架和拱架承受的全部施工荷載引起的彈性變形，支架和拱架所承受的荷載全部為模板傳遞而來(lái)。

在南內(nèi)環(huán)街主線上跨平陽(yáng)路跨線橋模板、支架荷載計(jì)算：

a.模板自重荷載:P1=1 kPa。

b.鋼筋混凝土自重：C30混凝土：80.5 m3;鋼筋：15 506.5 kg。

總重：80.5 m3×26 kN/m3+155.1=2 248.1 kN。

P2=2 248.1/(39.787 m×1.1 m)=51.37 kPa。

c.施工人員及機(jī)具等外在荷載:P3=2.5 kPa。

d.振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載:P4=2 kPa。

e.新澆筑混凝土對(duì)模板的側(cè)壓力:

Pm=kγh。

其中,Pm為新澆筑混凝土對(duì)側(cè)模板的最大壓力；h為有效壓頭高度；T為混凝土入模時(shí)的溫度，T=26 ℃；k為外加劑影響修正系數(shù)，不加外加劑時(shí)，k=1，摻加緩凝劑時(shí)，k=1.2；V為混凝土澆筑速度，取V=1 m/h；H為混凝土澆筑層的高度，H=1.5 m；γ為混凝土容重，取26 kN/m3。

當(dāng)V/T=1/26=0.038>0.035時(shí)，h=1.53+3.8×V/T=1.67 m。

故Pm=k×γ×h=1×26×1.67=43.4 kPa。

f.傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生荷載：水平取2 kPa；豎向取4 kPa。

將以上荷載進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總，見表1。

表1 荷載統(tǒng)計(jì)匯總表

3)橋梁上部結(jié)構(gòu)施工時(shí)，支架及模板在荷載施加之后支架桿件接頭處的擠壓和模板及支架拆除、卸落設(shè)備以及由于材料壓縮而產(chǎn)生的非彈性變形。

4)橋梁上部結(jié)構(gòu)施工時(shí)，支架拱架的基礎(chǔ)荷載施加之后而引起基礎(chǔ)沉降。

施工過(guò)程中根據(jù)橋的上部結(jié)構(gòu)(箱梁或T梁等梁體)的撓度和其支架由于荷載而產(chǎn)生的變形，計(jì)算得出的預(yù)拱度之和為橋梁上部結(jié)構(gòu)(梁)的預(yù)拱度的最大值。最大預(yù)拱度應(yīng)設(shè)置在梁的跨徑中心，其他各點(diǎn)的預(yù)拱度應(yīng)以中間為最高值，梁的兩端為0，按照單拋物線遞減順序緩慢降低。

預(yù)拱度出現(xiàn)偏差時(shí)，可利用支架或者拱架進(jìn)行少量調(diào)整。可以通過(guò)支架上可調(diào)部分進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)時(shí)應(yīng)考慮：設(shè)計(jì)預(yù)拱度、直接連接件的非彈性變形、支架受載后的彈性變形、支架基礎(chǔ)受載后的沉降等四方面的因素。

5)下面我們以太原市南內(nèi)環(huán)街主線上跨平陽(yáng)路跨線橋支架搭設(shè)布置為例進(jìn)行計(jì)算。

該橋梁梁體支架搭設(shè)布置經(jīng)技術(shù)負(fù)責(zé)人測(cè)算按項(xiàng)目部測(cè)量人員放線后按照下述方案進(jìn)行，先在底層鋪設(shè)一層方木，然后在方木上面進(jìn)行支架搭設(shè)。支架立桿縱向、橫向距離均為0.9 m，側(cè)面于腹板位置設(shè)置斜撐進(jìn)行加密。整個(gè)支架通過(guò)水平桿連接成整體，并采用鋼管剪刀撐進(jìn)行加固連接。總體布置為底托下墊一層枕木，頂托設(shè)雙層10 cm×10 cm方木，底層間距60 cm，上層間距30 cm(如圖1,圖2所示)。

2 施工現(xiàn)場(chǎng)遇到的問(wèn)題處理

一般情況下橋梁施工現(xiàn)場(chǎng)采取以下幾種方式可減小外界因素對(duì)橋梁本身的不利影響：

1)對(duì)橋梁箱梁或者其他梁體的模板、支架進(jìn)行荷載預(yù)壓。

首先對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行機(jī)械夯實(shí)，或者重型壓路機(jī)碾壓，在梁的底模

方木上或者底模板上采用大于梁體自重重量的沙袋進(jìn)行荷載預(yù)壓，為測(cè)量及其他施工技術(shù)人員提供支架搭設(shè)過(guò)程中測(cè)量依據(jù)及技術(shù)數(shù)據(jù)參考。在支架頂部和底部(注意上下對(duì)稱)按不大于5 m的網(wǎng)格進(jìn)行測(cè)點(diǎn)布置，并進(jìn)行編號(hào)，以便預(yù)壓時(shí)進(jìn)行沉降觀測(cè)對(duì)比，有效控制模板高程。觀測(cè)按加載前、加載完、加載后24 h(若24 h后無(wú)沉降則可卸載，若有沉降則繼續(xù)觀測(cè))、卸載后四次進(jìn)行。

本工程在支模前采用22 t壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，在進(jìn)行高程控制的過(guò)程中，充分考慮彈性變形，按全跨均勻布置；由于在預(yù)壓過(guò)程中未出現(xiàn)預(yù)期之外的情況，所以按照設(shè)計(jì)要求未設(shè)置反拱。為保證施工質(zhì)量并且考慮施工方便在該橋梁施工中底模采用竹膠板，內(nèi)模用木膠板，側(cè)模根據(jù)設(shè)計(jì)箱梁的截面形式采用特制整體鋼模板。

2)加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)。

在本橋梁施工過(guò)程中原地面整平后采用22 t重型壓路機(jī)碾壓密實(shí)，密實(shí)度達(dá)95%以上，可進(jìn)行支架墊層施工，澆筑20 cm厚C15混凝土。如果壓實(shí)度達(dá)不到要求，需要換填100 cm碎石土，地面以下80 cm，地面以上20 cm，以增加地基承載力，滿足施工要求。墊層、地基平整時(shí)做成2%雙面坡，兩側(cè)挖排水溝，并將水排到場(chǎng)地之外，以利下雨時(shí)排水，避免雨水浸泡地基。具體加固處理措施上場(chǎng)后檢測(cè)計(jì)算確定。

除對(duì)各紅線坐標(biāo)樁重新進(jìn)行測(cè)定復(fù)核，復(fù)測(cè)閉合以外，建立施工測(cè)量平面控制網(wǎng)的測(cè)設(shè)：根據(jù)復(fù)測(cè)完的紅線坐標(biāo)樁，建立統(tǒng)一的平面施工控制網(wǎng)。定位、放線施測(cè)完成后要經(jīng)自檢、互檢。當(dāng)本工程施工到現(xiàn)況地面以后，隨著結(jié)構(gòu)層的逐步升高，將各軸線逐層向上投測(cè)，用以作為各層施工依據(jù)。

支架、模板的監(jiān)控每天進(jìn)行，測(cè)量時(shí)間盡可能安排在同一時(shí)間進(jìn)行。開始一周測(cè)量頻率每日三次，一周之后每日一次。

3)設(shè)計(jì)方面。

設(shè)計(jì)更有利于結(jié)構(gòu)本身受力，能有效減小橋梁梁板的應(yīng)力的受力體以及預(yù)拱度。這項(xiàng)工作施工單位參與會(huì)很少，所以在此我們不做討論。

3 結(jié)語(yǔ)

橋梁不僅僅是城市交通的主要組成部分，更是城市的重要風(fēng)景。所以橋梁施工不但要滿足交通需求，而且要滿足景觀要求。我們?cè)跇蛄航ㄔO(shè)的全過(guò)程必須做到：第一保證交通功能；第二美觀；第三安全施工、使用安全；第四符合人們的使用習(xí)慣。

[1] 金成棣.預(yù)應(yīng)力混凝土梁組合橋梁設(shè)計(jì)研究與實(shí)踐[M].北京：人民交通出版社，2001.

[2] CJJ 2—2008，城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[3] CJJ 8—2011，城市測(cè)量規(guī)范[S].

[4] JTG/T F50—2011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)程[S].

[5] 太原市南內(nèi)環(huán)街快速化改造第一標(biāo)段設(shè)計(jì)文件[Z].

On pre-camber allocation of upper structure construction on bridges

Chen Hongliang

(TaiyuanTongtuMunicipalDivision,Taiyuan030001,China)

Combining with the flyover project over Pingyang Road along South Inner Ring construction, the paper analyzes the factors in the pre-camber allocation in the bridge projects, and points out respective treatment according to the problems in the construction, so as to accumulate experience for similar projects.

bridge, pre-camber, loading, support

1009-6825(2016)16-0178-02

2016-03-23

陳宏亮(1979- )，男，工程師

U442

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