淺談鄭州北三環(huán)支架預壓

■李衛(wèi)戰(zhàn)，徐 蔚 ■中國水電五局，四川 成都 610066

1 支架預壓的作用

根據(jù)設(shè)計要求和施工需要，支架體系搭設(shè)完成后，應進行支架體系的堆載預壓。支架預壓已越來越被證實是非常重要的，因為計算支架沉降量的計算公式均是近似的、精度有限，通過預壓后可以消除非彈性變形，得出彈性變形的較準確的數(shù)值。為所施工的結(jié)構(gòu)支架預拱度及架體沉降量提供參考數(shù)據(jù)，更接近于設(shè)計提供了有利條件，并保證了施工期間的結(jié)構(gòu)安全。

2 支架基礎(chǔ)處理和預壓

2．1 支架基礎(chǔ)的處理

(1)北三環(huán)帶路路面基礎(chǔ)處理?，F(xiàn)北三環(huán)道路路面為16cm瀝青砼面層，基層為36cm厚水泥穩(wěn)定碎石。處于現(xiàn)有路面的箱梁支架可直接搭設(shè)，低洼或被破壞部分用C20素混凝土找平，保證同一跨內(nèi)的支架基礎(chǔ)處于同一標高上。

(2)非原道路路面部分基礎(chǔ)處理。在非原道路路面部分:先清除表層雜質(zhì)、浮土等，將其整平處理，局部軟弱層采用換填磚渣進行處理，地形平整后上部30cm拌3∶7灰土，然后用20噸振動壓路機壓實，壓實度不少于96%，然后澆筑20cm厚C20素混凝土墊層，混凝土強度達到設(shè)計要求，地基承載力在120Kpa以上時進行箱梁支架搭設(shè)施工。

(3)北線雨水管處基礎(chǔ)的處理。在處理北線雨水管處地基時，先將原雨水管采用人工配合反鏟進行挖出，挖除后進行雨水抽排，雨水抽排完成后，采用購買的粘土并分層進行回填，每次回填厚度不大于30cm，并使用振動碾進行碾壓密實，待回填至離原有路面50cm的距離時，采用30cm拌3∶7灰土回填，然后用20噸振動壓路機壓實，壓實度不少于96%，然后澆筑20cm厚C20素混凝土墊層，混凝土強度達到設(shè)計要求，地基承載力在200Kpa以上時進行箱梁支架搭設(shè)施工。

(4)基礎(chǔ)處理時的技術(shù)要求。為確保支架搭設(shè)安全，在南線污水管處理部位、北線雨水涵回填硬化部位及承臺回填硬化部位搭設(shè)支架時應在支架底托墊放180mm的槽鋼。支架搭設(shè)硬化地面表層處理寬度為橋梁投影面積兩邊外加150cm寬。并在混凝土硬化面設(shè)3%的傾斜度找坡以保證支架底部不積水，同時設(shè)置排水溝，以便雨水及時排除，確?；A(chǔ)部位不上水，不浸泡，保持基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。排水溝的設(shè)置按照現(xiàn)場施工排水的需要進行設(shè)置(橫向設(shè)置0．3%找坡)。表層處理寬度為橋梁投影兩邊外加150cm寬，確保不影響保通路通行。

2．2 承臺回填范圍內(nèi)地基處理

在承臺施工完畢后，先用砂土分層回填，回填壓實度不低于96%;然后鋪設(shè)30cm厚三七灰土，并分層碾壓，再澆筑20cm厚C20砼，以確保承臺回填范圍內(nèi)地基承載力滿足要求。地基沉降的監(jiān)測記錄工作應按照順序進行。所有儀器必須檢定合格后方可開始觀測工作，在支架地基處理之后，預壓荷載施加之前，測量記錄原地面的標高，全部預壓荷載施加完畢后，記錄各測點的標高，每間隔24h要觀測一次，記錄各測點的標高，計算前后兩次沉降差，當?shù)鼗A壓合格后，認為地基沉降達到穩(wěn)定，可以進行卸載。卸載6h之后觀測各測點標高，計算前后兩次沉降差，即地基回彈量，最后計算地基總沉降量。

3 支架體系預壓方法

3．1 加載的方法

支架采用等載預壓，預壓荷載為箱梁砼自重+模板重量。預壓材料選用砂袋，砂袋的堆碼按設(shè)計梁體的結(jié)構(gòu)自重和分布形式堆放，加載時對稱等載預壓布置，防止支架偏壓失穩(wěn)。加載順序按混凝土澆筑的順序進行。加載量要根據(jù)各斷面實際荷載及砼實際澆筑速度(每小時不超過1米)進行加載:加載可分為60%、80%、100%三級加載，以模擬鋼筋布設(shè)、頭次澆筑砼、二次澆筑砼3次加載后支架的變形。以合力中心對稱布置的2×6根鋼管承受總荷載的80%以上，故可僅對這些鋼管進行預壓，其余鋼管不進行預壓，具體加載，是在鋼管上鋪設(shè)4m長橫梁，使加載面積增加到4m2，采用砂袋加載，砂袋的堆集密度為14．5KN/m3，砂袋的堆放高度約1．85m。預壓加載應在箱梁底板兩端同步分階段進行。

3．2 支架鋼管立柱的布置

支架立柱鋼管布置應根據(jù)箱梁荷載分布情況進行合理布置。比如箱梁荷載有集中荷載F1、F2和箱梁底均布荷載q。集中荷載F1作用在底模板上，集中荷載F2作用在底模之外。由于底模為普通大塊鋼模板，其抗彎剛度力很小。集中荷載主要是通過鋼管立柱上的橫梁和縱梁傳給鋼管立柱。集中荷載 F1與 F2的合力 =37．5+69．75=107．25KN，合力作用點距箱梁底邊緣14cm(如圖四)。鋼管立柱以合力中心線對稱布置6根鋼管立柱，橫向間距50cm，每根鋼管允許荷載20KN，總允許荷載 120KN，而實際荷載為 107．25+10．6 × 0．64=114KN，小于允許荷載。箱梁底板的其余部分為均勻荷載q=10．6KN/m2，按橫向間距93cm布置。箱梁的懸臂部分荷載很小，主要是當作施工操作平臺，每m2布置1根鋼管即可。

3．3 測點的布置

壓重前先在底模和下部支架頂端及支架基礎(chǔ)上布設(shè)觀測點，觀測點布置5排，設(shè)在梁跨的0L、L/4、L/2、3L/4、L處，每排橫向均設(shè)5點，布置在跨中一個點，距中距離±3m各一點，距中距離±5．5m各一點，觀測點在底模下部的鋼管上，在底模上順橋向中間點取消。壓重前，測量觀測點的原始標高，作詳細記錄。

4 支架預壓過程的監(jiān)測

4．1 需要檢測的內(nèi)容

加載之前要求測出監(jiān)測點的原始標高，每級加載后要求測出監(jiān)測點的標高。加載完后每隔24h要求測出監(jiān)測點的標高，卸載后6h要求測出監(jiān)測點的標高。

4．2 進行下個工序的合格判定

各監(jiān)測點連續(xù)24h的沉降量平均值小于1mm;各監(jiān)測點連續(xù)72h的沉降量平均值小于5mm時，可判定支架基礎(chǔ)預壓合格。當72小時沉降值大于5mm時，應查明原因后對同類支架應全部進行處理，處理后的支架基礎(chǔ)應重新預壓。支架預壓分次加載時，應每隔12h對支架沉降量進行一次監(jiān)測，當平均值小于2mm時，方可進行下一級加載。

5 質(zhì)量和安全保證措施

加載之前要加強支架的全面檢查，保障支架在荷載作用下沒有異常變形。加載和卸載過程要對施工現(xiàn)場安全保衛(wèi)工作進行加強，確保各個方面的安全。因為沉降觀測儀器是專用的精密儀器，所以要由專職測量人員來負責，固定測點，使用用紅油漆提前做好標記。堆碼砂袋一定要按施工設(shè)計方案認真堆碼，確保模擬狀態(tài)接近實際狀態(tài)。支架預壓前，應通過項目部組織的預驗收。加載一般應逐跨進行，遇大風降雨天氣，應暫停加載。

6 結(jié)束語

首聯(lián)箱梁混凝土的順利澆筑能夠為鄭州北三環(huán)的施工建設(shè)的開展奠定良好的基礎(chǔ)。在支架預壓時要有專職安全員加強日常的巡視檢查，對出現(xiàn)的變形或地基沉降等導常情況及時采取應急措施。

［1］胡正剛，滿堂支架在現(xiàn)澆箱梁施工中的承載分析［J］．科技信息，2009(03)．