摘要：本文通过对涉县赤水湾悬索桥中混凝土箱梁在浇筑混凝土之前对支架进行堆栽预压沉降监测方法的论述，深入阐述了堆载预压在混凝土箱梁应用中施工压载配置原则和质量控制点，集中体现了支架堆载预压法在消除支架的非弹性变形、防止事故发生方面实用性和重要性，有利于该方法的推广和使用。
关键词：堆载预压；预计沉降值；预拱度
随着现代新型材料的普遍推广使用，桥梁种类日益增多，新型的施工方法也层出不穷，但施工质量及安全控制的检测方法却是不可或缺的一部分，对于桥梁施工中采用的支架法混凝土箱梁施工中，支架堆载预压法就是一种既常规又实用的检测技术，在我公司桥梁施工的众多经验中，该方法在质量、安全自检过程中一直沿用，具有很好的推广和使用的意义。
1 工程简介
1.1 工程概况
赤水湾大桥位于河北省邯郸市涉县将军大道，此桥横跨清障河谷，工程起止点里程桩
号为K0+214.414～K0+594.144m，全长379.73m，道路属于城市次干路，主桥横断面布置为双向四车道＋非机动车道＋人行道，桥面宽度为32m。引桥横断面布置为双向四车道＋非机动车道＋人行道，具体如下：3.0m（人行道）＋2.5m（非机动车道）＋0.5m（路缘带）＋6.75m（行车道）＋0.5m（双黄线）＋6.75m（行车道）＋0.5m（路缘带）＋2.5m（非机动车道）＋3.0m（人行道）＝27m。
1.2 工程难点
自锚式悬索桥全长239m，整幅桥面宽32m。主梁由钢箱梁和混凝土连续箱梁组成，其中现浇箱梁自重约7865t，施工包括主桥和引桥共计252.5m，均采用满堂支架方案施工。针对该工程混凝土箱梁自重大的特点，如何消除混凝土施工前支架的非弹性变形，提供切实可行的预拱度，以保证混凝土施工后，底模仍保持其设计标高，是该阶段施工的难点。
工程采用砂袋按各段设计荷载进行预压，以每孔为单位，逐孔预压。检验支架及地基的强度及稳定性，消除混凝土施工前支架的非弹性变形（消除整个地基的沉降变形及支架各接触部位的变形），计算预拱度指导施工。
2 堆载预压实施方法
2.1概述
本工程堆载预压采用沙袋堆载，便于吊装和运输。根据箱梁7#墩的结构特点，此段为桥梁标准段，选择该段为该工程预压的重点段进行验证。堆载量为混凝土结构恒载与模板重量和的1.1倍，加载分三级进行，即60%、80%和100%的加载总重（60%和80%加载需要静置36h，观测4次；加载至100%时，静置72h，观测4次），测量各阶段的支架沉陷量，卸载6h后测量支架标高，计算沉降量、弹性变形量和非弹性变形量。
压重前先在底模主要受力位置上布设观测点，并测量其标高和平面位置。压重的先后顺序按照混凝土的浇筑顺序从桥梁中轴线向两侧浇筑的顺序进行亚重，严格遵循先浇筑的部位先压重，后浇筑的部位后压重。
预压横断面示意图
2.2施工压载配置
预压区域主要为7#墩中心线两侧各4m范围内，预压荷载按第一次砼浇筑高度2.0m计算，横梁位置钢筋混凝土共计315.48T，非横梁位置钢筋混凝土共计162.32T。
预压采用沙袋，标准沙袋1m*1m，每袋装满砂子重量约为1.3T。
墩身间8m范围重：315.48+162.32=447.8T
考虑施压时按最大荷载的120％，所以总重537.36T。
堆载主区26.4m范围内和悬臂区5.6m范围内首先满铺一层砂袋，总计重量332.8T，共计256个，另有204.56T按照158个沙袋在第一层的基础上插空均匀布置成二层，二层布设呈正三角形布设。
3 堆载测设点布置
3.1测设点布置
墩身间8m范围由于施工条件限制，在底板位置观测数据不现实，考虑大桥控制网的布设，沿桥体走向间隔200m布设测量控制网，编号ZH1~ZH6，根据细部沉降观测需要，将测点引出至墩身外，间隔10m密布测量观测点，采用300cm长，直径2cm的钢筋直接埋入土中，并用20cm*20cm*40cm的混凝土墩加以固定，并记录钢筋顶标高。以此作为沉降测设点，并通过水准仪监测待测点高程变化，得出数据。
3.2沉降观测及观测要求
预压前在7#墩两侧各4m范围内的支架平面系统的角点、中点及平面中心位置布设3组观测点，每组3个点，用红色油漆涂上点位，并根据位置编号，通过全站仪监测九点高程变化，得出数据。
预压时逐日对其进行沉降观测，做好记录，预压时首日每隔4h进行一次沉降观测，直至最后的平均沉降值<3mm并满足24小时以上时方可卸载。荷载的持荷时间应不少于1昼夜，如此一方面收集支架、地基的变形数据，观察地基的承载力是否满足要求，另一方面可减少或消除支架的构造变形，以保证浇出的梁身不发生过大的挠度变形和开裂。预压时主要观测的数据有：支架底座沉降—地基沉降；顶板沉降—支架沉降；卸载后顶板可恢复量以及支架的测位移量和垂直度。沉降稳定卸载后算出地面沉降、支架的弹性和非弹性变形数值。根据各点对应的弹性变形数值及设计预拱度调整模板的高程。预拱度计算公式为f=f1+f2+f3，其中f1：地基弹性变形，f2：支架弹性变形，f3：梁体挠度（设计提供，f3=0）。卸载后，按测得的沉降量及设计标高，重新调整模板标高，以保证砼施工后，底模仍保持其设计标高。比较预压前后支架顶高，校验预拱值设置是否合理，若相差较大，则需调整底模高程。
4 测设数据分析
赤水湾大桥7#墩标准8m段从2018年8月3日开始施工，至8月12日卸载，经检测该标准段各监测点最初24h的沉降量平均值小于1mm；各监测点最初72h的沉降量平均值小于5mm，工程实践表明，堆载预压可使沉降量满足设计要求。测设数据如下表所示：
待沉降稳定后，在持续观察3天，以消除支架的非弹性变形，若沉降量不满足最小沉降要求，则需对基础和支架采取加固措施，再进行试验，直到满足设计要求为止。
预拱度计算：
预计沉降值：
木胶板底模与横方（5*8）间沉降 2~3mm
横方（5*8）与纵方（9*12）间沉降 2~3mm
纵方（9*12）与支架预托（木与钢） 1~2mm
可调预托与支架（钢与钢） 1~1mm
支架接口（3米、1.8米） 2~2mm
支架与底托 1~1mm
底托与木板（200*50*4000） 1~2mm
木板与土层 5~10mm
总计：15~24mm 取平均值20mm
根据测设数据可得支架弹性变形约为1mm；
设计要求不设预拱度，施工预拱度只考虑支架弹性变形与沉降值
所以施工预拱度1mm+20mm=21mm≈20mm，呈直线布置。
5 结语
本文通过对赤水湾大桥桥墩标准段桥身在支架安装完成后，通过加载进行预压，以确
定整个支架的强度、刚度和稳定性，消除支架的非弹性变形、计算出支架的弹性变形值，结合支撑体系的预沉值，推算出支撑体系的施工预拱度，指导以后的施工，同时在检验支架结构的安全性，防止事故发生方面有很好的验证作用。
论文作者:靳生斌1,程文华2,魏冬3,张亚光4,丁哲5
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/1/7
标签：预压论文; 支架论文; 弹性论文; 混凝土论文; 标高论文; 赤水论文; 地基论文; 《基层建设》2018年第35期论文;