懸臂澆筑連續(xù)梁菱形掛籃張拉預(yù)壓施工技術(shù)

1、工程概況

淥馱雙線特大橋主橋橋跨結(jié)構(gòu)為三跨一聯(lián)的三向預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，全長(zhǎng)264米，跨徑組成68+128+68m，箱梁橫斷面為單箱單室直腹板變截面結(jié)構(gòu)，箱梁頂寬為12.2米，底寬6.7米，梁高5.5m～11m，主梁除0#塊外，各段箱梁均采用掛籃懸臂澆筑法施工。全橋共分0#～18#節(jié)塊；懸澆段節(jié)塊長(zhǎng)度有3m、3.5m、4m，合攏段長(zhǎng)2m，邊跨現(xiàn)澆段長(zhǎng)3.8m。墩頂0#段長(zhǎng)12m，圬工量為484.9m3混凝土，重1284.9噸。連續(xù)墩頂0#塊支座處梁高10m，端支座和合攏段梁高5.5m，底板厚度從100cm變化到48cm，腹板厚度從90cm變化到40cm，頂板厚度45cm變化到100cm，全橋箱梁頂板寬12.2m，底板寬6.7m。

1.1預(yù)壓目的

為了消除掛籃非彈性變形，得出掛籃的彈性變形，以便對(duì)1#塊掛籃彈性變形的理論值進(jìn)行實(shí)踐檢驗(yàn)，得出可靠的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)指導(dǎo)施工，保證連續(xù)梁在澆注砼后滿足設(shè)計(jì)的外形尺寸及撓度要求，檢驗(yàn)掛籃的整體穩(wěn)定性及掛籃的實(shí)際承載能力，在澆筑連續(xù)梁砼前必須進(jìn)行掛籃的壓載試驗(yàn)。

1.2掛籃預(yù)壓采用的工法

為了能迅速便捷的完成對(duì)掛籃的預(yù)壓，縮短預(yù)壓周期，降低施工成本，30#墩掛籃采用3根PSB830 Ф32精軋螺紋鋼反向張拉代替堆載預(yù)壓。預(yù)壓布置圖見(jiàn)圖1

1.3掛籃預(yù)壓工藝流程

1.4預(yù)壓實(shí)施方案

1.4.1預(yù)壓荷載

1#塊底板寬6.7m，長(zhǎng)3m，重216噸。澆筑混凝土?xí)r，掛籃后支點(diǎn)錨固在0#塊梁體內(nèi)，前支點(diǎn)作用在掛籃上，砼施工對(duì)掛籃的影響比較大，掛籃沉降變形直接影響梁體線性監(jiān)控參數(shù)，所以在砼施工前必須檢驗(yàn)掛籃的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。由于1#塊底模和側(cè)模直接掛在掛籃上，此次預(yù)壓是對(duì)1#塊自重216噸的1.2倍系數(shù)進(jìn)行預(yù)壓（216×1.2=259.2噸）。1#塊重量前端由掛籃承擔(dān)，后端由0#塊砼承擔(dān)，根據(jù)掛籃受力分析計(jì)算書(shū)可知掛籃前支點(diǎn)量承受最大力為1#塊總重量的60%（2592Kn×0.6=1555.2Kn），掛籃前端有2個(gè)吊支點(diǎn)，故掛籃預(yù)壓時(shí)千斤頂?shù)淖畲罂刂屏?555.2*0.5=777.6KN，分4級(jí)進(jìn)行逐級(jí)超載預(yù)壓（每根Ф32精軋螺紋鋼在120%荷載時(shí)承受張拉力為F=777.6/3=259.2KN。PSB830 Ф32精軋螺紋鋼的標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度為830MPa，錨下張拉控制應(yīng)力為664MPa。

則PSB830 Ф32精軋螺紋鋼所能承受的最大張拉力為：F=664*804.2/1000=534KN>259.2KN，故滿足要求。具體參數(shù)見(jiàn)附件2

1.4.2測(cè)點(diǎn)布置

在兩個(gè)掛籃主桁前支點(diǎn)布設(shè)觀測(cè)點(diǎn)，利用鋼尺測(cè)量?jī)蓚€(gè)掛籃前支點(diǎn)的長(zhǎng)度；在每級(jí)加載預(yù)壓過(guò)程中分別測(cè)量變化值并記錄數(shù)據(jù)。詳見(jiàn)圖1。

1.4.3預(yù)壓方法

我分部根據(jù)0#塊的特點(diǎn)采用地面拼裝連兩個(gè)掛籃，掛籃后支點(diǎn)采用進(jìn)軋螺紋鋼及螺母對(duì)其進(jìn)行緊固處理，前支點(diǎn)采用兩根Φ32mm精軋螺紋鋼其中一端作為固定端，另一端安裝兩臺(tái)千斤頂作為張拉端對(duì)其進(jìn)行張拉。整個(gè)工序操作簡(jiǎn)單，節(jié)省大量機(jī)械、人工，為下道工序節(jié)省時(shí)間。

具體壓載步驟如下：

1）測(cè)量各觀測(cè)點(diǎn)處張拉前桁架間距H1

2）進(jìn)行每一級(jí)荷載張拉，達(dá)到計(jì)算荷載時(shí)等待1小時(shí)，同時(shí)在固定觀測(cè)點(diǎn)量測(cè)桁架間距。張拉程序依據(jù)0→30%→60%→100%→120%逐級(jí)預(yù)壓。每級(jí)預(yù)壓載持荷時(shí)間為1小時(shí)，在預(yù)壓期間，測(cè)出前三級(jí)預(yù)壓后各觀測(cè)點(diǎn)桁架間距H2，最后一級(jí)預(yù)壓完成后24小時(shí)間后測(cè)量桁架間距，然后卸載，完畢后再測(cè)量一次觀測(cè)點(diǎn)桁架間距值H3。

根據(jù)測(cè)出的各觀測(cè)點(diǎn)各階段的桁架間距變形值，計(jì)算掛籃系統(tǒng)彈性變化值及非彈性變形值：

彈性變形值f1=H3-H2，非彈性變形值f2=H1-H3

1#塊階段施工控制標(biāo)高由設(shè)計(jì)標(biāo)高H0及預(yù)拱度組成，其中預(yù)拱度值與下列幾項(xiàng)有關(guān)：

f1—掛籃彈性變形值

f2—掛籃非彈性變形值

最后確定1#塊階段模板系統(tǒng)施工控制標(biāo)高為：

H=H0+f1+f2

1#塊階段在卸載后重新調(diào)整模板標(biāo)高時(shí)，由于非彈性變形已經(jīng)消除，因此控制標(biāo)高：H=H0+f1

1.4.4數(shù)據(jù)整理

根據(jù)試驗(yàn)所測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)本工程所設(shè)計(jì)的模板及掛籃進(jìn)行箱梁澆筑時(shí)產(chǎn)生的變形進(jìn)行有效的控制?？梢罁?jù)變形量調(diào)整梁底標(biāo)高，實(shí)現(xiàn)混凝土澆筑完成后能達(dá)到設(shè)計(jì)所要求的梁底標(biāo)高。

2、預(yù)壓結(jié)果

預(yù)壓觀測(cè)結(jié)果見(jiàn)附件，預(yù)壓所得的數(shù)據(jù)分析可得掛籃彈性變形值為：南寧方向：f1=16mm

昆明方向：f2=15mm

梁底控制標(biāo)高：

南寧方向：f1=H0+16mm

昆明方向：f2=H0+15mm

3、附件

附件1.30#墩掛籃預(yù)壓記錄表；

附件2.淥馱特大橋30#墩掛籃預(yù)壓數(shù)據(jù)處理；

附件3.30#墩掛籃預(yù)壓圖片。