鋼筋配水箱預(yù)壓支架在現(xiàn)澆梁施工中的應(yīng)用

摘 要：文章根據(jù)睢寧縣文學(xué)路南路徐沙河大橋預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋的施工， 詳細(xì)介紹了鋼筋配水箱對現(xiàn)澆梁支架進行預(yù)壓的方法，該方法充分利用施工現(xiàn)場的鋼筋進行加載，并利用鋼水箱進行補充精確加載預(yù)壓，加載方式可以盡量模擬箱梁恒載的實際布置，低碳環(huán)保，可為同類連續(xù)梁的支架現(xiàn)澆施工提供參考。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)澆梁；支架預(yù)壓；施工技術(shù)

中圖分類號：TU74 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）33-0035-02

睢寧縣文學(xué)南路徐沙河大橋橋梁全長279.40 m，橋面寬37 m，主橋上部結(jié)構(gòu)采用（30+65+30）m斜塔雙索面無背索斜拉橋，主梁為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，采用滿堂碗扣支架進行現(xiàn)澆施工。支架預(yù)壓采用鋼筋+水箱方案，根據(jù)橋梁監(jiān)控單位的要求，箱梁支架分60%、90%和120%三級進行預(yù)壓加載。通過工程實踐，該預(yù)壓方法取得了較好效果，具有明顯的經(jīng)濟和社會效益。

1 鋼筋配水箱工藝原理

本工程現(xiàn)澆連續(xù)箱梁的鋼筋用量比較大，基于這一點，將工程所用鋼筋根據(jù)預(yù)壓量提前進場，采取逐跨預(yù)壓法，充分進行先利用比重大的鋼筋進行逐跨集中堆載，剩余重量再利用2 m×2 m×2.5 m水箱進行補充精確加載預(yù)壓，水箱采用5 mm鋼板制作的鋼水箱，水箱長和寬均為2 m，高度為2.5 m。由于鋼筋的比重較大，堆載高度較低，成捆鋼筋的重量明確，另外可以做到重量大的箱梁腹板和橫梁位置集中設(shè)置需要的預(yù)壓荷載，保證預(yù)壓加載的重量布置與箱梁恒載一致性。

由于鋼筋配水箱加載預(yù)壓，相比砂袋、土袋、混凝土預(yù)制塊等預(yù)壓方法來說，不存在現(xiàn)場揚塵，預(yù)壓水可重復(fù)利用，取用方便耗能少，鋼水箱可以回收，鋼筋預(yù)壓后可直接用于箱梁施工，符合經(jīng)濟、環(huán)保的時代主題。

2 施工工藝流程及操作要點

2.1 施工工藝流程

施工準(zhǔn)備→支架地基處理→支架搭設(shè)→箱梁底模、側(cè)模制作及安裝→每跨荷載值60%分級加載預(yù)壓并進行沉降觀測→每跨荷載值90%分級加載預(yù)壓并進行沉降觀測→每跨荷載值120%分級加載預(yù)壓并進行沉降觀測→支架預(yù)壓卸載→卸載6 h后觀測回彈量→預(yù)壓驗收。

2.2 操作要點

2.2.1 箱梁各部分恒載計算

計算箱梁各部分的恒載重量，根據(jù)箱梁各部分恒載的分布不同，一般分端橫梁、中橫梁、腹板加厚段、普通腹板段和箱室分段計算，箱梁鋼筋混凝土單位重量按27 kN/m3計。

2.2.2 預(yù)壓荷載計算

①預(yù)壓荷載布置原則。

根據(jù)施工圖設(shè)計的箱梁斷面尺寸，本著預(yù)壓荷載盡量模擬箱梁實際恒載分布的原則，進行預(yù)壓荷載的分配與計算，箱梁可以分中間正常段（即頂板、底板和腹均無變化段）、中橫梁段、端橫梁段以及與之相鄰的頂?shù)装濉⒏拱遄兓渭虞d重量計算。加載鋼水箱可采用長×寬×高=2 m×2 m×2.5 m的尺寸，水箱采用厚度為5 mm的鋼板制作，預(yù)壓時水箱之間縱、橫向間距25 cm，即每個水箱橫向和縱向預(yù)壓范圍均為2.25 m。由于水箱加載高度限制，計算時充分考慮先主要使用鋼筋加載預(yù)壓，余量再利用水箱加水補充加載。

②預(yù)壓荷載計算的方法。

中橫梁和端橫預(yù)壓荷載計算：中橫梁和端橫梁上縱向長度小，橫向長度大，預(yù)壓加載鋼筋采用橫橋向布置，預(yù)壓荷載重量的計算上，首先考慮水箱底面積加上每邊間隙的面積，作為一個水箱加載預(yù)壓的面積，計算該面積上梁體的恒載重量，再考慮1.2倍的超載系數(shù)，在計算水箱所能加載的最大重量后，余量全部由鋼筋加載，當(dāng)然也可以根據(jù)鋼筋噸位盡量取整，便于成捆鋼筋的堆載，余量以不超過水箱所能加載的最大重量為宜，并折合成水箱內(nèi)水的加載高度。

腹板加寬段及對應(yīng)箱室段預(yù)壓荷載計算：腹板加寬段及對應(yīng)箱室段，鋼筋需要按縱向布置，該段為尺寸變化段，恒載較大，預(yù)壓重量為恒載的1.2倍，鋼筋加載量也較多，根據(jù)鋼筋噸位盡量取整，便于成捆鋼筋的堆載，余量以不超過水箱所能加載的最大重量為宜，然后折合成水箱水的加載高度。

中間正常段預(yù)壓荷載計算：正常段的荷載重量相對比較小，一般只用水箱加載就可以滿足預(yù)壓要求，即按每個水箱所加載的面積上的恒載重量，再考慮1.2倍的超載系數(shù)，就作為該水箱位置的預(yù)壓加載重量，折合成水的加載高度即可。

2.2.3 預(yù)壓加載施工

①在支架驗收合格后，鋪設(shè)箱梁底板。

②布設(shè)沉降觀測點。

當(dāng)結(jié)構(gòu)跨徑不超過40 m時，沿結(jié)構(gòu)的縱向每隔1/4跨徑布置一個觀測斷面；每個觀測斷面上的觀測點應(yīng)不少于5個，且對稱布置；每組觀測點應(yīng)在支架頂部和支架底部對應(yīng)位置上布設(shè)。

③根據(jù)分級加載布置圖，按箱梁恒載的60%、90%、120%重量進行逐級加載?？v向加載時，應(yīng)從跨中開始向支點處進行對稱布載；橫向加載時，應(yīng)從結(jié)構(gòu)中心線向兩側(cè)進行對稱布載。

④加載時，鋼筋采用吊機起吊至預(yù)壓位置，人工配合堆碼，鋼筋經(jīng)清點重量滿足要求，方可接著吊裝水箱。注意鋼筋的布置位置要符合要求，堆碼要整齊，水箱的擺放要水平，并支墊穩(wěn)固。水箱加水采取水泵就近抽取河水。預(yù)壓加載現(xiàn)場圖片如圖1所示。

⑤每級加載完成后，應(yīng)每間隔12 h對支架沉降量進行監(jiān)測；當(dāng)支架測點連續(xù)2次沉降差平均值均<2 mm時，方可繼續(xù)加載。

⑥加載至箱梁恒載的120%后，全部荷載施加完畢后，每間隔24 h觀測一次，記錄各測點標(biāo)高；當(dāng)支架預(yù)壓符合如下驗收標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時，即可進行支架卸載：各測點沉降量平均值<1 mm；連續(xù)三次各測點沉降量平均值累計<3 mm。

⑦卸載6 h后觀測各測點標(biāo)高，計算前后兩次沉降差，即彈性變形。

3 人員、材料與設(shè)備

3.1 人 員

根據(jù)現(xiàn)場施工需要，配備相關(guān)人員，技術(shù)員5人（含測量員3人），吊機操作手2名，運輸車操作手2名，地面吊裝輔助工6人，支架頂面吊裝及堆載輔助工12人。

3.2 材 料

用于預(yù)壓材料：鋼筋、鋼水箱和水，此外，還有臨邊安全圍護用的綠網(wǎng)、踢腳板足量。作業(yè)人員安全帽、安全帶等防護設(shè)施。

3.3 設(shè) 備

主要設(shè)備有25 T汽車式起重機2臺、能夠運輸12 m長鋼筋的半掛車2臺和流量≥100 m3/h的水泵2臺。

4 質(zhì)量控制

①認(rèn)真進行箱梁的恒載計算和預(yù)壓荷載的計算，確保計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。

②在箱梁底模板上放出箱梁的端橫梁、中橫梁、腹板正常段和腹板漸變段的范圍控制線，根據(jù)計算出各分級的加載量按范圍進行預(yù)壓加載。

③加載過程中安排專人進行預(yù)壓荷載的清點和統(tǒng)計，確認(rèn)預(yù)壓荷載布置位置和重量符合要求后，方可書面通知進入預(yù)壓時間。對于定尺的成捆鋼筋，按銘牌上的重量進行統(tǒng)計，成捆以外的重量，點根數(shù)按延米重進行計算統(tǒng)計；水箱加載重量，按方案上提供的每個位置水箱加水深度進行控制，可以用塔尺進行測量。

④每一級荷載加載完成后，認(rèn)真按要求進行沉降觀測，并做好測量數(shù)據(jù)記錄。沉降觀測要求做到定人、定時和定儀器。

定人：測量員一般要求安排3個人，一人負(fù)責(zé)觀測，一人記錄，一人扶尺。

定時：測量時間安排每天的早6點和晚6點，這時候基本沒陽光或陽光很弱，對支架的變形影響最小。

定儀器：每次測量均采用同一臺水準(zhǔn)儀和同一把塔尺，水準(zhǔn)儀的精度的是DS3級。

⑤支架預(yù)壓觀測內(nèi)容包括：前后兩次觀測的沉降差、支架彈性變形量及支架非彈性變形量。

支架預(yù)壓中應(yīng)測量下列標(biāo)高，記錄表格應(yīng)符合《鋼管滿堂支架預(yù)壓技術(shù)規(guī)程》JG/T 194-2009的規(guī)定：

加載之前測點標(biāo)高h(yuǎn)o；60%、90%荷載加載完成后，每間隔12 h測點標(biāo)高h(yuǎn)j；120%荷載加載完成后間隔24 h測點標(biāo)高h(yuǎn)i；卸載6 h后測點標(biāo)高h(yuǎn)c。

⑥每次的測量數(shù)據(jù)都要及時處理，經(jīng)觀測數(shù)據(jù)顯示預(yù)壓結(jié)果達到規(guī)定的要求后，方可書面通知施工隊進行預(yù)壓荷載的卸載。

⑦在預(yù)壓結(jié)束后，根據(jù)沉降觀測數(shù)據(jù)，分析計算支架的彈性變形、非彈性變形和地面沉降變形，進行支架預(yù)拱度的計算，按對支架進行預(yù)拱度的調(diào)整。

5 結(jié) 語

從該工程已施工完成的箱梁實體看，施工過程中箱梁標(biāo)高和線型控制良好，拆除支架后，箱梁標(biāo)高總體在可控的范圍，滿足設(shè)計及施工技術(shù)規(guī)范要求。鋼筋配水箱預(yù)壓支架工藝相比砂袋、土袋、混凝土預(yù)制塊等預(yù)壓方法來說，施工工藝相對比較經(jīng)濟，同時又兼顧環(huán)保，可以作為同類連續(xù)箱梁支架現(xiàn)澆施工借鑒與參考。

參考文獻：

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