市政橋梁工程現澆結構支架預壓試驗

張凱

摘? 要：在市政橋梁工程施工中，有時為滿足外觀造型的需要，往往局部跨采用鋼筋混凝土現澆結構，現澆結構能夠較好的發揮鋼筋與混凝土的力學性能，在整體橋梁受力分析過程中，相較預制梁安裝的鉸接點，有較強的可靠性，在現澆結構中的支撐架體系起到了非常重要的作用，為結構的施工提供了安全的作業環境，支撐架體系中為了避免上部重量對基礎的壓力出現桿件自身彎曲、支撐結構間隙、基礎沉降等彈性及非彈性變形，往往采用預壓試驗的方式來解決上述問題。

關鍵詞：斜交橋梁;預壓試驗;結構

中圖分類號：U445.57 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）33-0109-02

Abstract： In the construction of municipal bridge engineering， sometimes in order to meet the needs of appearance modeling， reinforced concrete cast-in-place structure is often used in local span， and the cast-in-place structure can give full play to the mechanical properties of steel bar and concrete. In the process of stress analysis of the whole bridge， the hinge joint installed by the precast beam has stronger reliability， which plays a very important role in the support system of the cast-in-place structure， and provides a safe working environment for the construction of the structure. In order to avoid the elastic and inelastic deformation of the upper weight on the foundation， such as the bending of the member itself， the clearance of the supporting structure， the settlement of the foundation and so on， the preloading test is often used to solve the above problems.?Keywords： skew bridge; preloading test; structure

1 概述

我國是建筑大國，在市政橋梁工程施工方面有著非常豐富的經驗，支撐架體系的預壓試驗方法有很多，如水囊、沙袋預壓法、物塊預壓法等，經過預壓后的架體能夠承載新澆筑混凝土結構自重、支架體系自身重量、施工荷載及風荷載等，保證施工過程中架體整體安全可靠和不出現彎曲形變，在預壓過程中對架體的關鍵部位進行沉降量觀測，對架體的承載能力、剛度、穩定性進行全面掌握，做到施工過程不出現質量和安全事故，同時可以根據預壓變形對支架的預拱度進行調整，保證施工完成后外形美觀，在施工中起到非常重要的作用。

2 工程應用

某公司承建一座市政橋梁工程，其中包括兩跨連續現澆預應力混凝土箱梁，單跨30m，分為左右兩幅，與車行道中線成60°夾角，單幅面寬20m，為單箱四室結構，箱梁高度為1.8m。下部結構立柱5#、6#墩位于水中，7#墩位于北岸上，地質條件較為復雜，施工方案采用鋼管樁平臺基礎+碗扣式滿堂腳手架支撐體系，經專家論證后，項目開始按方案施工。腳手架搭設完成進行砂袋預壓試驗。

經項目部技術人員根據圖紙設計計算架體最不利截面處（跨中箱室腹板下）荷載，其中包括永久荷載和活荷載：

（1）永久荷載Gk

Ⅰ混凝土結構自重G=r×H×S=26×1.8×1=46.8kN/m2（其中混凝土容重設計給定）;

Ⅱ支架及模板自重取混凝土結構的5%;

（2）活荷載Qk

（3）荷載效應組合

N/m2（計算過程略）。本工程架體與基礎可視為整體，基礎與架體同時沉降，因此可不對基礎單獨進行加載試驗。在現澆結構底模施工完畢后開始預壓試驗，預壓前對支撐架體系按施工方案規定進行檢查，特別是桿件材料、步距、立桿間距、斜支撐、剪刀撐、水平斜支撐、自由端長度及掃地桿布置;對架體與基礎鋼平臺接觸緊密程度進行檢查;對現場施工人員進行安全技術交底，布置照明設施。

布置橋梁沉降觀測點，橫橋方向設置7個沉降觀測點（包括翼緣板，設點不測量），順橋方向每跨設置5個控制點，實測點25個，首先測量底模無荷載作用下各觀測點標高B1，對點位標高是否滿足橋梁設計坡度進行計算。

對橋面底模進行加載分區，并在底模板上進行標記，腹板較窄區域可增大腹板加載面積，觀測點位置應預留測量區域，測量時應計算橋梁自身坡度;堆重荷載為1.1倍各加載分區計算的荷載值，對預壓使用的砂袋分別進行稱重并標注記錄。對底模從結構中心線開始進行施加荷載，采用塔吊配合人工堆載，堆重荷載值的50%、80%、100%分三級加載（腹板與箱室相同），每級加載完成后12h測量一次沉降值，各點沉降平均值小于2mm后再進行下一級加載;堆重荷載達到100%后測量一次各點位標高B2，此過程持續72h，每24h測量一次沉降值，待沉降穩定后測量出堆載后的標高B3。預壓過程中每12h進行觀測一次并記錄結果，總沉降量h=B3-B2。預壓合格標準：

（1）各測點最初24h沉降平均值小于1mm;

（2）各測點最初72h沉降平均值小于5mm。[1]

加載過程中應有專人統一指揮，嚴格按照施工方案中給定的荷載值進行，嚴禁超載，時刻觀察支架體系的穩定性，如加載過程中或持載階段出現部分桿件失穩、彎曲變形、架體移動等現象應停止加載，并均勻卸載直至完成，查明原因并整改完成后方可再次進行預壓試驗;預壓試驗持續時間較長，加載前應結合當地氣象部門提供的天氣信息，加載所用的砂袋不應直接暴露在空氣當中，應予以覆蓋，雨、雪、風力超過5級天氣嚴禁進行加載試驗，避免砂袋吸水導致整體加載重量增大，出現安全事故，導致加載失敗。

預壓判定合格后進行卸載，卸載過程應對稱均勻，遵循“先加載的后卸載”的原則，完成6h后再次進行各測點觀測工作，測量結果標高B4，基礎及桿件非彈性形變值為f1=B4-B2。支架體系的彈性變形f2=B3-B4，梁體設計預拱度f3、基礎及桿件彈性形變值為f2即為各點實際施工預拱值參考值。各項工作完成后由相關部門出具預壓試驗合格報告。

根據上述預壓方法，項目在施工過程中進展順利，預壓階段桿件承載力滿足要求，未發生桿件失穩現象，架體安全可靠，基礎沉降滿足要求;橋梁主體結構澆筑一次成型，架體拆除后，梁體線型平順，跨中未出現下撓跡象，較好的完成了此部分施工內容。由于為斜交橋梁，對銳角部分的測量和檢查工作應予以重視，下部支撐桿件搭設時應適當加密處理，減少步距和懸臂端長度，基礎部分應有足夠的承載能力，架體外側應設置斜支撐。

3 結束語

預壓試驗是保證施工安全和質量的重要環節，是保證混凝土結構施工正常開展的重要工序，部分工程為追趕工程進度，有時冒風險減少此工作內容，施工單位根據以往的工作經驗進行施工，往往會出現架體失穩、梁體線型彎曲等事故，更有發生架體倒塌，人員傷亡的嚴重事故，所以此工序應得到項目部管理人員的重視。監測設備采用水準儀進行測量較為落后，今后發展中各監測點可在模版下側布置電子沉降觀測設備，對測量工作進行實時監控，并可加密監測，數據及時導出到計算機中，整個監測過程將大大減少測量任務量，測量精確誤差小，還可以進行數據異常監測的預警。

參考文獻：

[1]JGJ/T 194-2009.鋼管滿堂支架預壓技術規

程[S].中華人民共和國住房和城鄉建設部.