箱梁支架預壓技術探討

摘 要 隨著公路建設的飛速發(fā)展，連續(xù)箱梁結構因其造型美觀、整體性好、施工工藝成熟，已成為較為理想的橋型之一，應用越來越廣泛。但施工中連續(xù)梁支架垮塌及存在的后期箱梁開裂，又使人們謹而慎之。而對于有支架施工的箱形連續(xù)梁，支架預壓是避免或減少箱梁出現(xiàn)裂縫行之有效的辦法之一。本文通過介紹箱梁支架體系預壓的工藝流程、預壓荷載的施加，及預壓數(shù)據(jù)的分析，提出在預壓過程中應注意的問題，為類似箱梁支架預壓施工提供參考。

關鍵詞 箱梁支架；預壓技術

中圖分類號 U448 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-（2012）112-0102-01

在現(xiàn)澆連續(xù)箱梁混凝土澆筑過程中，支架的強度、剛度、穩(wěn)定性及基礎沉降量大小等因素直接影響箱梁混凝土澆筑的安全及質量，因支架變形、基礎沉降而設置的支架預拱度大小則影響橋梁結構的線性。因此，進行支架預壓是保證現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工安全及質量的重要因素。本文結合南京馬汊河大橋工程實例，對現(xiàn)澆連續(xù)箱梁支架預壓施工進行研究、分析及計算，提出合理的施工方案，為橋梁安全施工提供了可靠的依據(jù)，并為類似工程的施工提供有益借鑒。

1 工程概述

寧通公路雍莊立交至六合東段養(yǎng)護改善工程B1標馬汊河大橋為老橋改建工程。原橋由兩幅橋組成，西幅橋為四肋三波1-75米雙曲拱橋，全橋長116米，橋面凈寬9米；東幅橋為三跨30米預應力T梁+二跨10米空心板梁橋，全橋長111.44米，橋面凈寬8.5米。新建橋梁結構形式為三跨等高截面連續(xù)箱梁橋，跨徑組合為36+54+36=126米。截面形式為單箱雙室，橋面橫坡2%。箱梁標準斷面形式為：梁高2.5米，底寬8.5米，頂寬13.5米，頂板、底板厚度均為0.25米，翼緣懸臂長2.5米。

2 預壓對象及其目的

1）預壓對象為現(xiàn)澆箱梁支架。

2）預壓目的：支架預壓的目的是為了消除基礎、支架非彈性變形、支架不均勻下沉；測量支架彈性變形量，為立模標高提供參考依據(jù)。同時可檢查架結構及構件加工、安裝所存在的問題和隱患，提前調整整改，防患于未然。

3 預壓施工流程

預壓的工藝流程為：鋪設箱梁底?！荚O測量標高點并記錄好每點的初始標高→加載（分3級進行60%→80%→120%）→觀測各級加載后的各觀測點讀數(shù)及卸載前各觀測點讀數(shù)，根據(jù)計算結果調整模板標高。

3.1 鋪設箱梁底模板

鋪設好箱梁底模板，將底模板頂面標高盡量調整到箱梁底設計標高，同時加強對模板下各層支架的檢查，確保支架底傳遞荷載的方木與地面不架空，支架與支架之間，支架與方木之間、支架與模板之間各相鄰面接觸緊密，無明顯縫隙。檢查支架各桿件是否鏈接牢固，斜桿、剪刀撐是否按要求進行設置并聯(lián)接鎖定。

3.2 觀測點布設

為了掌握加載后地基和支架的變形情況，需要在預壓前先布設好沉降觀測網(wǎng)。順橋向每5米設置一個測量斷面，每個斷面布置5個點，其中梁底3個點，翼板2個點（具體見圖1）。觀測點沿縱橋向分別在每跨支點、1/4跨、1/2跨、3/4跨處布設，從而形成一個立體沉降觀測網(wǎng)。為了便于布載后及卸載前各點標高的測量，可在測量點位置釘鐵釘立尺。加載前測出各觀測點的初始標高值W1，并記錄入表格。

圖1 點位布置示意圖

3.3 加載預壓材料

預壓材料采用砂礫袋，預壓荷載重量為1.2倍箱梁設計自重。為保證壓載重量的精確度，對每一袋砂都嚴格稱重、并做好記錄。砂袋按箱梁結構形式合理布置。砂礫比重通過現(xiàn)場量測按1.8噸/米計，砼比重為2.6噸/米，則隔板及腹板區(qū)堆積高度為：1.2*2.6*2.5/1.8=4.3米，翼板區(qū)堆積高度為：1.2*2.6*0.35/1.8=0.6米，箱室區(qū)堆積高度為：1.2*2.6*0.5/1.8=0.9米。為確保安全，加載應分級進行，第一次加載60%，第二次加載80%，第三次加載120%，每階段加載完成后應每隔4小時隊支架沉降量進行監(jiān)測，當支架連續(xù)2次沉降差平均值小于2 mm時方可進行下一級加載，每級持續(xù)荷載不少于1小時?？v向加載時，應從跨中開始向支點處進行對稱布載；橫向加載時，應從結構中心線向兩側進行對稱布載。加載過程中應派專人對支架進行觀觀察，發(fā)現(xiàn)問題立即停止加載，問題處理后方可繼續(xù)加載。加載時按每級荷載做好標記并做好詳細記錄，加載必須對稱、均勻進行。全部加載完成后測量并記錄各觀測點標高值W2.

3.4 高程記錄

在整個加載過程中，每施加一級荷載，觀測并記錄一次，直至全部加載完成。全部加載完畢后每天上午8時左右、下午5時左右各觀測支架的沉降并詳細記錄觀測斷面各觀測點的變形值，并對支架預壓中出現(xiàn)的薄弱環(huán)節(jié)進行加固處理，消除事故隱患。直到支架連續(xù)24小時沉降量小于3 mm并經(jīng)監(jiān)理工程師同意后方可準備卸載。并記錄卸載前各觀測點標高W3。整個卸載過程也必須要對稱、均勻進行。卸載全部完成6小時后再次測量出各測量點標高W4。

4 預壓驗收及卸載

1）支架預壓驗收應由專業(yè)監(jiān)理工程師組織施工單位項目技術負責人和業(yè)主現(xiàn)場代表共同參與進行驗收。

2）當預壓驗收應滿足下列要求之一時，認為地基及支架沉降達到穩(wěn)定，方可進行卸載，卸載時支架兩側應對稱、均衡、同步卸載：①各測點沉降量平均值小于1 mm；②連續(xù)三次各測點沉降量平均值累計小于5 mm。

5 數(shù)據(jù)分析及結果

根據(jù)各觀測點的數(shù)據(jù)，可計算出地基及整個支架體系的彈性變形和非彈性變形，期中：非彈性變形1=W1-W4；彈性變形2=W4-W3。

通過試壓后，可認為支架、模板、方木、地基等的非彈性變形已經(jīng)消除；根據(jù)彈性變形值，在底模板上設置預拱度2，以使支架變形后梁體線性滿足設計要求。另外，根據(jù)W2和W3的差值，可以大體看出持續(xù)荷載對支架及地基變形的影響程度。

按照二次拋物線變化計算各測點的設計預拱度，△x=△（1-4X2/L2）式中：△為跨中預拱度值，X為距左支點的距離，△x為距左支點X處相應的預拱度值，L為跨距。根據(jù)以上數(shù)據(jù)進行箱梁底模版標高的調整，底模版施工標高H=h+△x+2， 式中h為梁底設計標高。梁其它各點的預拱度以跨中為最大值，以兩端為零，按二次拋物線方程進行分配并據(jù)此調整底模版標高。

6 預防安全措施

1）支架預壓之前必須對其在預壓荷載作用下女的穩(wěn)定性和承載能力進行驗算和檢查，滿足穩(wěn)定性、承載能力和安全要求后才能進行預壓。

2）支架預壓施工前，應進行詳細的安全技術交底，落實所有安全技術措施和人身防護用品。

3）應制定支架預壓荷載吊裝方案，吊裝時應有專人統(tǒng)一指揮，參與吊裝的人員應有明確的分工。

4）荷載吊裝時應采取必要的措施防止吊裝物撞擊支架造成支架破壞。

5）支架預壓時，應做好防雨措施，用彩條布對預壓砂袋進行遮雨防護，防止雨水浸泡砂袋增加預壓荷載造成超載，發(fā)生安全事故。

7 結束語

箱梁支架現(xiàn)澆施工中預壓可有效的檢驗支架整體體系的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，同時可大大減小支架及地基的非彈性變形；確定支架的預拱度，提高箱梁施工精度，使得橋梁上部結構成形后線形美觀，質量符合設計要求。

通過馬汊河大橋施工實踐證明，箱梁支架體系強度、剛度以及穩(wěn)定性滿足要求，支架施工控制方案在整個施工過程中切實可行。

參考文獻

[1]馮恒興.現(xiàn)澆連續(xù)箱梁支架預壓施工技術研究[J].呼倫貝爾學院學報，2011，6.

[2]鋼管滿堂支架預壓技術規(guī)程（S）JGJ/T 194-2009[J].北京：光明日報出版社，2010.