湖北阳新公路管理局 黄石 435200
摘要：为了提高某连续箱梁混凝土浇筑的安全和质量，结合实际施工从支架预压施工准备、施工工艺等方面对现浇箱梁的支架预压过程进行了论述分析。结果表明，该法受力性合理，施工便捷，具有一定的推广及参考价值。
关键词 连续梁桥；支架预压；施工监测
在现浇箱梁混凝土浇筑过程中，支架的稳定性和变形量直接影响箱梁混凝土浇筑的安全及质量。支架预压主要是观测支架在一定恒载作用下的弹性变形情况。经过预压，检查支架的安全性，确保施工安全，消除支架非弹性变形的影响，有利于桥面线形控制[1]。本文从水箱预压的实际施工过程进行探讨。
1 工程概况
湖北阳新县某连续梁桥截面类型为单箱单室等高截面。桥面板宽13.4米。桥梁全长113.3米，跨度为31.9+48+31.9米，梁高为3.25米。支架平台搭设采用钢管桩基础，在桩基承台上设置预埋件与支架柱脚连接，支架立柱采用φ820*10和φ720*10的钢管，顺桥向设置φ426*6平联及斜撑，横桥向设置φ426*6、φ273*6平联及斜撑。柱顶横桥向设置2HN700*300主横梁，其上布设贝雷桁片、工10分配梁。连续箱梁模板整体采用木板结构，模板厚18mm，模板纵向采用10*10cm方木间距10cm（净间距）作纵肋，横向采用槽14的型钢间距80cm作横肋。腹板设M16拉杆，间距为80*50cm。翼板和内模采用φ48*3.5脚手架立杆作支撑，为了施工方便，整个支架设计为可拆装体系。
考虑本连续梁箱梁施工工期紧，如果采用沙袋预压，则沙袋吊装受到限制，预压工期长，拖延预压的施工周期长，严重影响施工进度。如果采用水预压，可直接利用界河的水，根据现场的施工条件及实际情况，可用水泵直接送到水箱，施工方便、快捷。预压荷载为箱梁自重的1.2倍[2]。水箱直接采用箱梁外模做水箱，可自动分散箱梁翼板、腹板、底板的预压荷载。
2 施工预压准备
2.1 准备工作
整联箱梁支架（本施工段）贝雷片、次横梁安装完成后经测量校核标高及偏位，均符合要求后方可安装底模，并初步调整标高，使底模标高比设计标高高1.0cm左右。测量在施工箱梁横断面的关键点布置测量控制点，其位置要固定不变，且能满足观测范围。
底模拼装好后，混凝土浇筑前必须对支架进行压载试验，堆压载荷为1.2倍箱梁重量，以消除非弹性变形。压载形式中跨采用水预压、边跨采用沙袋预压。压载时在支架、基础上设置若干沉降、变位观测点以便对沉降、变位进行观测。
根据箱梁不同荷载的分布，划分出不同的压载区域，即翼板、腹板、底板。其断面布置图如下图1
图1 断面布置图
2.2 监测点布置
压载时在支架、基础上设置若干沉降、变位观测点以便对沉降、变位进行观测。观测点的设置原则上在每跨跨中、墩顶、支架基础上设置且每个断面设置5个测点[3]。在附近已完工的墩身上作一临时水准点（本桥临时水准点设在365#墩身上），采用三等水准测量观测方法观测压载全过程各测点的标高、变位变化情况，分析整理数据得出控制立模标高和设置预拱度时的取值。观测点可直接布置在箱梁模板上用油漆或铁钉做标记。
3 施工及预压
根据现场实际情况，本桥预压分为两部分，即中跨和边跨，中跨采用水预压、边跨采用砂袋预压。本文主要阐述支架水箱预压施工过程，水预压施工工艺流程图如下。
预压水箱直接采用箱梁外模做水箱。箱梁外模安装加固后，检查模板是否有错台、模板缝隙是否用原子灰抹平、模板加固是否牢固，均符合要求后在箱梁内铺设防水彩条布。彩条布应搭接30cm，采用防水胶粘贴，以防漏水。预压方法根据要求分层预压。
图2 水预压施工工艺流程图
3.1 压载荷载的计算
预压荷载中跨采用水进行加载，中跨砼516m3，钢管按每延米900kg算，按箱梁自重的1.2倍进行压载，中跨压载1599.84T。每延米压载33.33T，其布置形式为：
翼板：（1.18×2.5+0.3）×1.2=3.9T
腹板：2.86×2.5×1.2=8.58T
底板：（2.67×2.5+0.3）×1.2=8.37T
边跨砼403.076*2=806.15m3，钢管按每延米900kg算，压载2476.058T。
3.2 预压荷载计算
箱梁截面积：S=22.5m2
箱梁每延米砼为：10.75m3
箱梁每延米自重为：T=10.75 m3×2.5=26.875t
箱梁每延米预压荷载为：箱梁自重+模板（脚手架）重量=26.875+0.3=27.175t（模板、脚手架管按每延米300kg计算）
若按箱梁自重1.2倍预压，则每延米需压载：27.175×1.2=32.61T。
箱梁每延米压载荷载为：箱梁每延米装水22.5t+模板（脚手架）重量0.3t=22.8t，为箱梁自重的0.839倍。（则模板需要加高）
若采用水按箱梁自重的1.2倍加载预压，则模板需要加高：（33.33-23.4）/12=0.8275m。则翼板侧模需加高0.9米。
3.3 模板安装加固
按要求安装箱梁外模，外模包括：底模、腹板外模、翼板底模、翼板侧模。腹板模板采用M16拉杆加固，箱梁顶用脚手架管对拉。外模安装图如下：
图3 外模安装图
3.4 加载
按荷载总重的0→25%→50%→120%→50%→25%→0进行加载及卸载，并测得各级荷载下的观测点变形值。模板安装好后根据分级压载重量，用红油漆做出水位线记号。以保证压载重量的准确性。
图4 分级加载示意图
3.5 卸载
直至最后三天的平均沉降值小于2mm时方可卸载。卸载同样按120%-50%-25% -0卸载，同时观测各级荷载下的变形值。卸载可用水泵将箱梁内的水直接排放到界河内。复测模板位置及沉降量。拆除加高的模板，清理箱梁内杂物，根据沉降量调整模板标高。
3.6 变形监测
预压施工时采用分级加载，加载至25%、50%、120%后停止加载进行12h的支架沉降、变位连续观测，在各分级荷载施加、观测完成且无异常情况方可进行下一级荷载的施加。全部加载完成后以12h为一个观测单位进行连续观测，若连续2天观测支架沉降、变位均小于1mm则可认为地基沉降基本稳定[4]，此时可以卸载。卸载以后，测量再次对测点进行观测，计算出弹性变形量和非弹性变形量。一般情况下预压装载及卸载时间如下表。
5 监测结论
通过预压后支架的沉降变形数据计算，可得出观测点的弹性变形量和非弹性变形量，例如1#观测点分别为11mm和18mm，根据该弹性变形值，在底模上设置预拱度δ2，以使支架变形后梁体线型满足设计要求。由观测数据可得δ2的平均值= 13 /15≈1 mm。按δ2的平均值来安装模板，调整底模标高公式为：底模顶面标高= 梁底设计标高+ δ2的平均值。并在混凝土浇筑前进行复测，合格后方可浇筑混凝土。
参考文献：
[1]JTG/T F50-2011. 公路桥涵施工技术规范[S].
[2]杨文渊等. 桥梁施工工程师手册[M].北京：人民交通出版社，2005.
[3]王爱国，杨少宏. 预应力混凝土箱梁支架法现浇施工技术[J].铁路工程学报，2002（3）
[4]郭晚亮. 现浇箱梁施工支架预压剖析[J].山西建筑.2013 年6月：157-158
论文作者:李朝炯
论文发表刊物:《基层建设》2015年26期
论文发表时间:2016/3/17
标签：预压论文; 支架论文; 荷载论文; 模板论文; 标高论文; 腹板论文; 自重论文; 《基层建设》2015年26期论文;