現澆連續箱梁橋支架預壓監測分析

王春建

摘 要：現澆連續箱梁支架預壓是連續梁橋上部結構施工質量的重要保障，也是確保支架穩定、安全施工的關鍵性技術。本文以某現澆連續箱梁橋為研究對象，提出了現澆連續箱梁橋施工過程中的支架預壓監測方案，并分析了該橋第一跨和第二跨的預壓監測結果，以期為后續類似現澆連續箱梁橋支架施工提供參考。

關鍵詞：連續箱梁;支架預壓;彈性變形

中圖分類號：U445.57文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2021）11-0092-03

Monitoring and Analysis of Preloading of Cast-in-Place

Continuous Box Girder Bridge Bracket

WANG Chunjian

（Vocational and Technical College of Inner Mongolia，Chifeng Inner Mongolia 024000）

Abstract： The support preloading of cast-in-place continuous box girder is an important guarantee for the construction quality of the superstructure of continuous girder bridge， and also a key technology to ensure the stability and safety of the support construction. Taking a cast-in-place continuous box girder bridge as the research object， this paper put forward the monitoring scheme of support preloading in the construction process of cast-in-place continuous box girder bridge， and analyzed the monitoring results of the first span and the second span of the bridge， so as to provide reference for the support construction of similar cast-in-place continuous box girder bridges.

Keywords： continuous box girder;bracket preloading;elastic deformation

近年來，隨著我國國民經濟的不斷發展，人們對交通基礎設施的要求越來越高。對于橋梁建設，不僅要求其使用安全，而且要求經濟美觀。現澆連續箱梁橋因具有較好的性能，在橋梁設計階段成為大跨度橋梁的首選橋型[1]。在施工時，若地質條件允許，現澆連續箱梁橋常采用滿堂支架法施工。滿堂支架法具有多點支撐、易控制沉降、張拉時反彈量小、線形易控制等優點[2]。在利用滿堂支架法施工時，為了保證支架結構的穩定性，必須進行預壓處理。支架預壓是預防因地基不均勻沉降和支架非彈性變形引起橋梁施工坍塌事故的關鍵性技術，因此，支架預壓這一施工工序成為支架施工中的重要環節。為了保證支架體系的穩定性及上部結構的施工質量，近年來，國內外專家學者對支架預壓做了大量試驗研究[3]。本文以某現澆連續箱梁橋支架預壓為研究對象，系統提出現澆連續箱梁橋施工過程的支架預壓方法，并對該橋第一跨和第二跨的預壓監測結果進行深入分析。

1 工程概況

某現澆連續箱梁橋，全長201.2 m，橋梁上部結構35 m+40 m+45 m+40 m+35 m=195 m，采用A類預應力混凝土現澆連續箱梁。橋墩采用花瓶式橋墩接承臺樁基礎，橋臺采用肋板式橋臺接承臺樁基礎，橋梁樁基采用摩擦樁基礎。現澆連續箱梁采用C50混凝土，預應力管道采用塑料波紋管成型。根據設計要求，該橋分為A、B、C三段施工，A段施工完成并張拉、拆除支架后，再進行B、C兩段的施工。A段縱向采用雙端張拉，B、C段通過連接器進行連接后采用單端張拉。

該現澆連續箱梁橋支架體系采用鋼管樁基礎，支架采用盤扣式腳手架，盤扣式腳手架與鋼管樁基礎之間通過貝雷梁傳遞箱梁自重等上部荷載。根據設計及規范要求，在箱梁支架搭設完畢，箱梁底模鋪好后，對支架進行堆載預壓。橋梁結構立面布置如圖1所示，現澆連續箱梁分段如圖2所示。

2 支架預壓監測方法

2.1 預壓監測區域及荷載的確定

根據橋梁結構及現場施工情況，最終選取右幅A1（68.5 m）和右幅B1（58.0 m）段進行支架預壓監測。按照規范要求，預壓荷載取值為梁體自重+施工荷載的1.1倍。通過計算得出，右幅A1（68.5 m）段的預壓荷載取1 792.5 t，右幅B1（58.0 m）段的預壓荷載取1 517.7 t。采用100 t（10 m×4 m×2.5 m）水袋進行加載預壓，向合格供應商租賃水袋，現場配置4 kW大功率水泵3臺[4]。

2.2 加載過程

支架預壓加載過程主要包括以下幾個步驟：①預壓前的施工準備工作;②預壓監測點的布設;③按照以下四級進行加載預壓：60%→80%→100%→110%;④觀測支架變形數據;⑤一次性卸載;⑥支架卸載6 h后，記錄各監測點位移變化量[5]。研究者對前兩個步驟進行詳細分析。

2.2.1 預壓前的準備工作。支架預壓前，對搭設好的支架進行仔細檢查，保證各支架牢固穩定。同時，現澆連續箱梁的底模板要安裝到位，在加水預壓時，保證對稱加載，不得出現局部加載、偏載等現象。具體加載位置要計算精確，確保與施工時支架受到的荷載作用相同[6]。

2.2.2 預壓監測點的布設。選取的預壓監測點要有代表性，預壓監測要布設在能真正反映支架實際沉降的截面位置處。通過支架現場實際情況，對右幅A1（68.5 m）和右幅B1（58.0 m）段沿橋梁縱向分別布設5個沉降觀測點，測點位置分別在兩側墩頂、1/4L、1/2L、3/4L，然后將各沉降觀測傳感器連接調試到位，準備進行測試[7]。

3 支架預壓監測結果分析

支架預壓沉降監測結果可以較為直觀地反映支架的受力情況及穩定性，也可反映該施工段地基基礎能否滿足施工要求。通過分析支架預壓監測結果，可以大大減少施工過程中存在的安全隱患，為橋梁的后續施工創造安全的環境[8]。右幅A1（68.5 m）和右幅B1（58.0 m）段的各沉降觀測結果如表1和表2所示。

從表1和表2可以較為直觀地看出分級加載對支架沉降的影響。在一級加載60%的荷載時，現澆連續箱梁橋的支架沉降量最大，約占總沉降量的55%～65%。這主要是由第一次加載時模板與支架之間的間隙引起的。在二級加載80%的荷載時，各測點測試的支架沉降量與一級加載時的沉降量相比減小了很多，但仍然處于向下沉降的狀態。三級加載100%的荷載時，沉降量與上一級相比仍然是減小的趨勢。當四級加載到110%的荷載時，沉降量的沉降速度是最小的，基本趨于穩定狀態。通過上述加載預壓，可以有效消除地基塑性變形及支架各桿件之間的非彈性變形，還可以計算出支架的彈性變形值，為支架體系的搭設及預拱度設置提供參考依據。

4 結語

本文對現澆連續箱梁橋支架預壓過程進行了詳細介紹，對工程實例進行測試分析。通過研究可知：現澆連續箱梁支架施工時，支架預壓對檢驗支架整體受力性能是非常有效的，支架在預壓荷載的作用下基本上消除了地基塑性變形和支架各桿件之間的非彈性變形。為確保安全施工，對于大跨度高大滿堂支架，應重點分析支架的穩定性，還需要采取相關技術措施。

參考文獻：

[1]余浩.連續梁支架預壓施工技術應用[J].工程技術研究，2020（6）：65-66.

[2]劉思勰.現澆箱梁支架預壓及沉降觀測[J].四川水泥，2020（3）：340-342.

[3]陳林，廖健凱.山區橋梁高大支架預壓施工技術研究[J].西部交通科技，2020（1）：78-80.

[4]羅兵.滿堂支架現澆箱梁施工技術應用[J].交通世界，2020（21）：114-115.

[5]何軍鋒.新臺南高速公路現澆連續箱梁支架施工技術[J].建筑工程技術與設計，2015，（9）：922，1475.

[6]馬傳書.整體現澆連續箱梁支架預壓施工技術研究[J].房地產導刊，2015（10）：64.

[7]謝記紅.橋梁工程建設中的現澆箱梁盤扣式滿堂支架施工技術[J].四川水泥，2020（8）：140-141.

[8]冉濤，李俊德，魏治國，等.基于規模因素的高大滿堂支架結構穩定性的研究[J].公路，2020（10）：151-155.