現(xiàn)澆鋼筋混凝土連續(xù)梁橋支架預(yù)壓監(jiān)測(cè)分析

蔣征南

摘要：文章以某現(xiàn)澆鋼筋混凝土連續(xù)梁橋?yàn)檠芯勘尘埃岢隽爽F(xiàn)澆鋼筋混凝土連續(xù)梁橋支架預(yù)壓施工流程及關(guān)鍵技術(shù)，分析了該橋滿堂支架體系的預(yù)壓監(jiān)測(cè)結(jié)果，研究成果可為后續(xù)類(lèi)似現(xiàn)澆鋼筋混凝土連續(xù)梁橋支架預(yù)壓施工提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：連續(xù)梁橋；支架預(yù)壓；鋼筋混凝土；滿堂支架；監(jiān)測(cè)分析

中圖分類(lèi)號(hào)：U448.21+5 A 44 145 4

0 引言

在現(xiàn)澆連續(xù)梁橋的施工過(guò)程中，支架結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定至關(guān)重要，是現(xiàn)澆連續(xù)梁橋上部結(jié)構(gòu)施工順利開(kāi)展的關(guān)鍵。為了驗(yàn)證支架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、強(qiáng)度、承載力等指標(biāo)是否滿足設(shè)計(jì)要求，通常在支架搭設(shè)完成后，采取支架預(yù)壓監(jiān)測(cè)試驗(yàn)的方式進(jìn)行穩(wěn)定性分析［1］。支架預(yù)壓監(jiān)測(cè)試驗(yàn)可有效防止因橋位處地基不均勻沉降及支架結(jié)構(gòu)非彈性變形引起的橋梁重大安全事故，因此施工時(shí)的支架預(yù)壓監(jiān)測(cè)對(duì)于現(xiàn)澆連續(xù)梁橋顯得尤為重要。隨著世界各國(guó)對(duì)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域安全生產(chǎn)工作的有力推進(jìn)，近年來(lái)，各國(guó)專(zhuān)家學(xué)者對(duì)現(xiàn)澆連續(xù)梁橋支架結(jié)構(gòu)做了大量預(yù)壓監(jiān)測(cè)試驗(yàn)研究［2-4］。本文針對(duì)某現(xiàn)澆鋼筋混凝土連續(xù)梁橋特點(diǎn)，系統(tǒng)地提出了該橋支架預(yù)壓監(jiān)測(cè)施工流程，并重點(diǎn)分析了部分橋跨的預(yù)壓監(jiān)測(cè)結(jié)果，可為后續(xù)橋梁上部結(jié)構(gòu)施工提供重要的保障。

1 工程概況

某現(xiàn)澆鋼筋混凝土連續(xù)箱梁，橋梁上部結(jié)構(gòu)為25.22 m+32 m+32.42 m=89.64 m，單箱單室。中心高度為1.8 m，頂板寬度為9.1 m，厚度為0.25 m，2.5%橫坡；底板寬度為5.1 m，厚度為0.25 m；腹板寬度跨中處為0.45 m，靠橋墩處為0.7 m，漸變段長(zhǎng)度為4.5 m；跨中設(shè)橫隔板寬度為0.4 m；支座采用GPZ（II）盆式支座，為保證箱梁排水，每跨在底板設(shè)置2個(gè)100 mm的泄水孔。

該現(xiàn)澆連續(xù)箱梁橋支架體系采用搭設(shè)滿堂碗扣架，支架高度為7.1 m，底托找平，頂托加短桿調(diào)節(jié)底模標(biāo)高，便于落架拆模。碗扣架頂橫梁采用10#槽鋼。支架布置形式為：（1）支架縱向布置，支架立桿縱向間距在腹板厚度為0.45 m的箱梁段為90 cm；在實(shí)心段和腹板厚度為0.7 m的漸變段為60 cm，支架縱向布置如圖1所示；（2）靠橋墩實(shí)心段支架橫向布置，支架立桿在底腹板下橫向間距為0.6 m，在翼緣板下橫向間距為0.9 m；（3）中間段支架橫向布置：支架立在腹板下橫向間距為0.6 m，翼緣板下和底板下橫向間距為0.9 m，支架橫向布置如下頁(yè)圖2所示。

2 支架預(yù)壓施工

2.1 支架預(yù)壓目的

現(xiàn)澆連續(xù)梁橋支架與模板施工完成后，為了保證連續(xù)梁橋的線形合理及上部結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，通常需要對(duì)支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)壓荷載試驗(yàn)。支架預(yù)壓目的主要有：（1）檢驗(yàn)支架結(jié)構(gòu)承載能力及安全性；（2）消除橋位處地基變形及支架的非彈性變形等安全隱患；（3）各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可為連續(xù)梁橋施工預(yù)拱度設(shè)置提供依據(jù)［5］。

2.2 支架預(yù)壓方式及荷載的確定

該橋支架結(jié)構(gòu)預(yù)壓采用鋼筋堆積荷載的方式進(jìn)行加載。按照《鋼管滿堂支架預(yù)壓技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T194-2009）要求，支架的設(shè)計(jì)預(yù)壓荷載應(yīng)大于等于支架上混凝土結(jié)構(gòu)與模板重量之和的1.1倍。該橋支架結(jié)構(gòu)按設(shè)計(jì)預(yù)壓荷載的30%、60%、80%、100%分4級(jí)預(yù)壓，以連續(xù)箱梁自重與施工荷載之和的1.1倍作為終級(jí)施加的荷載。采用鋼筋堆載預(yù)壓，每捆鋼筋重3 t，三跨梁體自重2 585.4 t，預(yù)壓重量2 585.4×1.1=2 844 t，使用鋼筋948捆，采用吊車(chē)進(jìn)行吊運(yùn)，根據(jù)連續(xù)箱梁橋?qū)嶋H荷載分布情況進(jìn)行分級(jí)分布堆載［6］。

2.3 支架預(yù)壓流程

該橋支架結(jié)構(gòu)預(yù)壓分4級(jí)逐級(jí)加載，各級(jí)荷載加載完畢后，立即認(rèn)真觀測(cè)并記錄各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位數(shù)據(jù)變化，且每12 h觀測(cè)一次監(jiān)測(cè)點(diǎn)位數(shù)據(jù)變化，若12 h內(nèi)的支架結(jié)構(gòu)沉降量＜2 mm，則說(shuō)明支架結(jié)構(gòu)的沉降已趨于穩(wěn)定，可進(jìn)行下一級(jí)加載［7-8］。

支架預(yù)壓過(guò)程中應(yīng)安排專(zhuān)人檢查支架各桿件的受力情況，重點(diǎn)檢查頂托受力情況，若出現(xiàn)個(gè)別頂托未受力的情況，應(yīng)及時(shí)調(diào)整桿件，確保支架各結(jié)構(gòu)受力情況良好。當(dāng)完成4級(jí)加載后，應(yīng)每隔24 h繼續(xù)觀測(cè)沉降，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位相關(guān)數(shù)據(jù)滿足要求后方可進(jìn)行卸載。卸載6 h后，觀測(cè)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位數(shù)據(jù)，計(jì)算出各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的彈性變形及非彈性變形，為后續(xù)施工提供參考依據(jù)［9］。

2.4 支架預(yù)壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)

本文選取1#跨及2#跨為研究對(duì)象，采用水準(zhǔn)儀配合塔尺進(jìn)行測(cè)量。監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置方式為：1#跨及2#跨縱向在距墩柱50 cm處、1/4梁、跨中和3/4梁跨處設(shè)置5個(gè)監(jiān)測(cè)截面；各監(jiān)測(cè)截面翼緣板中部、腹板中部、標(biāo)準(zhǔn)頂?shù)装逄幘O(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)［10-11］。現(xiàn)澆鋼筋混凝土連續(xù)梁橋支架預(yù)壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)位橫向及縱向布設(shè)圖，如圖3、圖4所示［12］。

3 支架預(yù)壓監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

在各級(jí)荷載作用時(shí)，分別測(cè)量記錄各觀測(cè)點(diǎn)高程。本文沉降觀測(cè)點(diǎn)共計(jì)50個(gè)，因文章篇幅限制，僅對(duì)現(xiàn)澆鋼筋混凝土連續(xù)梁橋1#跨及2#跨部分截面支架預(yù)壓監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析，部分截面沉降量計(jì)算結(jié)果如表1～4所示［13］。

根據(jù)表1～4可以得知各級(jí)荷載作用對(duì)支架結(jié)構(gòu)的影響，當(dāng)一級(jí)加載30%時(shí)，現(xiàn)澆鋼筋混凝土連續(xù)梁橋支架結(jié)構(gòu)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位沉降量最大，約占總沉降量的51%～62%。這主要是由橋梁上部結(jié)構(gòu)的模板與支架結(jié)構(gòu)之間存在一定的間隙所導(dǎo)致的，此時(shí)的沉降速度最快且沉降量最大。當(dāng)二級(jí)加載60%時(shí)，支架結(jié)構(gòu)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的沉降量與一級(jí)加載時(shí)的沉降量相比減小了約49%～62%，但支架結(jié)構(gòu)仍然處于向下沉降的狀態(tài)。當(dāng)三級(jí)加載60%時(shí)，支架結(jié)構(gòu)的沉降量與二級(jí)相比處于驟減的趨勢(shì)。當(dāng)四級(jí)加載100%時(shí)，沉降量值是最小的，此時(shí)的支架結(jié)構(gòu)已基本趨于穩(wěn)定狀態(tài)。由此可知，該監(jiān)測(cè)段支架結(jié)構(gòu)的承載能力、穩(wěn)定性等相關(guān)指標(biāo)均可滿足施工要求，可進(jìn)行現(xiàn)澆鋼筋混凝土連續(xù)梁橋的上部結(jié)構(gòu)施工。支架結(jié)構(gòu)各跨中截面的沉降量均大于1/4 L截面的沉降量。通過(guò)支架結(jié)構(gòu)靜載預(yù)壓試驗(yàn)，可有效檢驗(yàn)支架的剛度、強(qiáng)度及穩(wěn)定性，及時(shí)消除地基沉降及支架各桿件之間的非彈性變形等安全隱患，為橋梁上部結(jié)構(gòu)的施工及現(xiàn)澆鋼筋混凝土連續(xù)梁橋的預(yù)拱度設(shè)置提供依據(jù)。

4 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)某現(xiàn)澆鋼筋混凝土連續(xù)梁橋支架結(jié)構(gòu)的預(yù)壓監(jiān)測(cè)過(guò)程及施工流程進(jìn)行了詳細(xì)介紹，并對(duì)支架預(yù)壓監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了深入分析，主要得到以下結(jié)論：

（1）由各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位數(shù)據(jù)可知，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置在各級(jí)荷載作用下12 h內(nèi)的沉降量基本可以達(dá)到平穩(wěn)狀態(tài)，表明該監(jiān)測(cè)段的支架體系基礎(chǔ)較好，支架的承載能力及其穩(wěn)定性可以滿足施工要求，可進(jìn)行現(xiàn)澆鋼筋混凝土連續(xù)梁橋的下一步施工。

（2）現(xiàn)澆鋼筋混凝土連續(xù)梁橋支架結(jié)構(gòu)的預(yù)壓監(jiān)測(cè)試驗(yàn)可有效地檢驗(yàn)支架結(jié)構(gòu)受力情況，支架通過(guò)預(yù)壓試驗(yàn)可有效消除地基塑性變形及支架非彈性變形等安全隱患，為上部結(jié)構(gòu)的施工提供強(qiáng)有力保障。

（3）為確保現(xiàn)澆連續(xù)梁橋的施工安全，對(duì)于大跨度現(xiàn)澆連續(xù)梁橋支架結(jié)構(gòu)應(yīng)重點(diǎn)分析其穩(wěn)定性及承載能力。支架預(yù)壓監(jiān)測(cè)可極大地提高支架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，避免因支架失穩(wěn)帶來(lái)的安全事故。

參考文獻(xiàn)

［1］余 浩.連續(xù)梁支架預(yù)壓施工技術(shù)應(yīng)用［J］.工程技術(shù)研究，2020，5（6）：65-66.

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

［3］陳 林，廖健凱.山區(qū)橋梁高大支架預(yù)壓施工技術(shù)研究［J］.西部交通科技，2020（1）：78-80，119.

［4］羅 兵.滿堂支架現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)應(yīng)用［J］.交通世界，2020（21）：114-115.

［5］何軍鋒.新臺(tái)南高速公路現(xiàn)澆連續(xù)箱梁支架施工技術(shù)［J］.建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015（9）：922，1 475.

［6］馬傳書(shū).整體現(xiàn)澆連續(xù)箱梁支架預(yù)壓施工技術(shù)研究［J］.房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2015，（10）：64.

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

［8］冉 濤，李俊德，魏治國(guó)，等.基于規(guī)模因素的高大滿堂支架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的研究［J］.公路，2020，65（10）：151-155.

［9］劉佰國(guó).大跨度連續(xù)梁支架現(xiàn)澆施工控制技術(shù)［J］.遼寧省交通高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)，2018，20（5）：6-9.

［10］林長(zhǎng)利.某橋梁工程水中系梁支架實(shí)施方案分析［J］.工程技術(shù)研究，2021，6（10）：96-97.

［11］梁永平，王起才.連續(xù)梁支架預(yù)壓及預(yù)拱度設(shè)置分析研究［J］.水利與建筑工程學(xué)報(bào)，2021，10（3）：126-130.

［12］曹 軍.平禹特大橋貝雷梁支架施工及有限元分析［J］.浙江水利水電學(xué)院學(xué)報(bào)，2021，33（1）：50-55.

［13］黃君洲，楊 軍，智建濤.對(duì)橋梁大跨度蓋梁支架施工技術(shù)的研究［J］.價(jià)值工程，2019，38（21）：156-158.

收稿日期：2023-09-08