“上壓下掛法”在武漢西四環(huán)漢江特大橋牽索掛籃壓重中的應(yīng)用

陳 紅

(中鐵港航局集團有限公司， 廣東 廣州 510660)

“上壓下掛法”在武漢西四環(huán)漢江特大橋牽索掛籃壓重中的應(yīng)用

陳 紅

(中鐵港航局集團有限公司， 廣東 廣州 510660)

水袋法壓重因其操作簡單方便，安全性能高，在支架和承重結(jié)構(gòu)預(yù)壓施工中得到了越來越廣泛的運用。但因水袋體積較大，對需要大噸位壓重荷載的情況，往往出現(xiàn)作業(yè)空間受限的問題。武漢西四環(huán)漢江特大橋牽索掛籃壓重采用“上壓+下掛”的方式，成功解決了預(yù)壓荷載大、作業(yè)空間受限的問題。

橋梁施工； 預(yù)壓； 上壓下掛法； 安全

1 工程概況

武漢西四環(huán)漢江特大橋主梁設(shè)計為Π型梁結(jié)構(gòu)，每個邊箱為單箱雙室結(jié)構(gòu)。梁寬44 m，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長度6 m，梁中心最大高度4 m。兩側(cè)2.5%的橫坡，頂板厚度為28 cm，斜腹板厚25 cm，中腹板厚40 cm，底板厚40 cm，每個標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段斜拉索錨固位置均設(shè)有厚度為40 cm的隔墻。每個標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段混凝土方量為231.72 m3，重量約為616.7 t。

主梁采用前支點掛籃節(jié)段懸澆的施工方法(主梁0#塊、1#塊及過渡墩頂超重節(jié)段采用支架法施工)，牽索掛籃總長17.5 m，寬度49.1 m。主要由27個主要構(gòu)件組成，最重的為主縱梁，單個構(gòu)件重18.8 t，整個掛籃重約285 t。如圖1。

圖1 牽索掛籃平面布置圖(單位： mm)

預(yù)壓在掛籃拼裝、底模和側(cè)模安裝完成后進(jìn)行。由于施工地點臨江，取水距離近，預(yù)壓采用“水袋”壓重法，預(yù)壓荷載為掛籃承重荷載的1.1倍，即682 t。分級加載，安裝水表準(zhǔn)確記錄充水體積(重量)。

2 施工準(zhǔn)備

預(yù)壓在掛籃拼裝完成，底模、側(cè)模安裝完畢并抄墊密實后進(jìn)行。水袋接觸的部分要盡量平整，光滑，不得有尖銳物件損傷水袋而造成漏水。掛籃各吊桿比照節(jié)段懸澆工況，按照設(shè)計噸位和順序予以預(yù)拉。

水袋壓重所需機械設(shè)備包括：

水泵、水管、水表、水袋以及安裝電線、水管等需要的勞保用品和工具，由于掛籃距離地面高度約20 m，水袋布置時需要吊機加以配合。

掛籃預(yù)壓重量如表1所示。

表1 掛籃預(yù)壓重量節(jié)段編號上壓重量/t下掛重量/t總荷載/t1#3803046841′#380304684 注：水袋布置：上壓(95t×4個)下掛(253t×12個)。

下掛水袋需要制作連接系統(tǒng)。在掛籃的節(jié)點位置布置分配梁，通過鋼絲繩、粗繩連接分配梁和下掛水袋。下掛水袋充水采取由下口向上充水的方式。各水袋布置位置如圖2所示。

圖2 水袋布置位置(尺寸單位： mm)

壓重前要組織對掛籃、模板系統(tǒng)、水袋布置進(jìn)行全面檢查。記錄壓重前原始數(shù)據(jù)，水袋布置不能將測量點覆蓋。掛籃壓重觀測點沿橋梁縱向設(shè)置3個斷面，3個斷面分別為前橫梁、中橫梁、后橫梁；前、中橫梁斷面在橫橋向分別設(shè)置7個點，為橫梁與縱梁交叉點，外加中心1個點；后橫梁斷面在橫橋向設(shè)置5個觀測點，為4個錨固點和1個中心點。兩側(cè)掛籃共設(shè)置19個觀測點。

3 蓄水壓重

蓄水加載控制比例和測量頻次見表2。

加載時先加載掛籃頂上的大水袋，然后加載掛籃下掛水袋(圖3)，加載時應(yīng)對稱均勻加載，不對稱荷載不得超過5 t，加載荷載控制通過進(jìn)入水袋口水表來控制，待加載完成后、變形穩(wěn)定2 h后，測讀各級荷載工況下掛籃變形值。

表2 蓄水加載控制比例表序號加載比例/%停頓時間/h觀測時間15022100231102加載到位立刻觀測1次，下次加載前再觀測1次

按照加載控制比例表內(nèi)的荷載數(shù)據(jù)，逐級加載，加載通過水表控制，過程中做好加載記錄，并隨時注意檢查水袋和結(jié)構(gòu)是否出現(xiàn)異常。經(jīng)過水表后的水管應(yīng)嚴(yán)格控制漏水，防止進(jìn)入壓重水袋的水體體積與水表讀數(shù)出現(xiàn)偏差。

待分級加載完畢2 h后，經(jīng)測量數(shù)據(jù)分析完成，即可進(jìn)行卸載，卸載分3次進(jìn)行：

第1次卸載50%后，測各觀測點標(biāo)高；

第2次卸載100%后，測各觀測點標(biāo)高；

第3次待第2次卸載2 h后，開始卸載110%，測各觀測點標(biāo)高。

卸載應(yīng)對稱均勻分級卸載，先卸載下掛水袋荷載，然后卸載掛籃頂上的大水袋荷載。選取其中一兩個水袋作為荷載復(fù)核水袋，即卸載時同樣安裝水表，以復(fù)測實際重裝進(jìn)壓重水袋的水體重量。

4 成果分析

梁底模板標(biāo)高控制方法及步驟：

1) 在加載前，測量布設(shè)的觀測點的標(biāo)高，作為初始值。

2) 分級加載，測量記錄每次布設(shè)的觀測點的標(biāo)高，并與初始值H前相減，得出每次變形值。

3) 加載穩(wěn)定2 h后，測量布設(shè)觀測點的標(biāo)高H載后，與初始值H前相減，得出加載后最終變形值ΔH沉(總變形值)。

4) 分級卸載，并測量觀測點的標(biāo)高。

5) 完全卸載1 h后，測量觀測點的標(biāo)高H終，卸載后最終回彈值ΔH彈=H載后-H終。

6) 計算模板標(biāo)高調(diào)整值ΔH，即為加載后最終變形值ΔH沉+施工時考慮的預(yù)拱值ΔH預(yù)拱。

7) 根據(jù)變形觀測記錄，計算出掛籃彈性變形及非彈性變形值；總變形量=滿載穩(wěn)定后最終讀數(shù)H載后-加載前的初始讀數(shù)H前，非彈性變形量=加載前的初始讀數(shù)H前-空載穩(wěn)定后的終讀數(shù)H終，彈性變形量=總變形量-非彈性變形量。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，調(diào)整箱梁底模高度，箱梁其他標(biāo)高以箱梁底模標(biāo)高為基準(zhǔn)控制。

5 結(jié)語

“上壓下掛”壓重方法，將壓重水袋平面布置拓展為立體布置，成功解決了單純平面布置壓重水袋空間不足的問題。為大噸位壓重采用安全性和操作性好的水袋壓重方法積累了成功經(jīng)驗。

[1] JGJT 194-2009，鋼管滿堂支架預(yù)壓技術(shù)規(guī)程[S].

1008-844X(2016)04-0137-03

U 445.4

B