淺談鄭州北三環支架預壓

■李衛戰，徐 蔚 ■中國水電五局，四川 成都 610066

1 支架預壓的作用

根據設計要求和施工需要，支架體系搭設完成后，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值。為所施工的結構支架預拱度及架體沉降量提供參考數據，更接近于設計提供了有利條件，并保證了施工期間的結構安全。

2 支架基礎處理和預壓

2．1 支架基礎的處理

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

(2)非原道路路面部分基礎處理。在非原道路路面部分:先清除表層雜質、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，混凝土強度達到設計要求，地基承載力在120Kpa以上時進行箱梁支架搭設施工。

(3)北線雨水管處基礎的處理。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，混凝土強度達到設計要求，地基承載力在200Kpa以上時進行箱梁支架搭設施工。

(4)基礎處理時的技術要求。為確保支架搭設安全，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支架時應在支架底托墊放180mm的槽鋼。支架搭設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3%的傾斜度找坡以保證支架底部不積水，同時設置排水溝，以便雨水及時排除，確保基礎部位不上水，不浸泡，保持基礎的穩定性。排水溝的設置按照現場施工排水的需要進行設置(橫向設置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地基承載力滿足要求。地基沉降的監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，當地基預壓合格后，認為地基沉降達到穩定，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，砂袋的堆碼按設計梁體的結構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。加載順序按混凝土澆筑的順序進行。加載量要根據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、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上布設觀測點，觀測點布置5排，設在梁跨的0L、L/4、L/2、3L/4、L處，每排橫向均設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 支架預壓過程的監測

4．1 需要檢測的內容

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

4．2 進行下個工序的合格判定

各監測點連續24h的沉降量平均值小于1mm;各監測點連續72h的沉降量平均值小于5mm時，可判定支架基礎預壓合格。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測，當平均值小于2mm時，方可進行下一級加載。

5 質量和安全保證措施

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場安全保衛工作進行加強，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計方案認真堆碼，確保模擬狀態接近實際狀態。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 結束語

首聯箱梁混凝土的順利澆筑能夠為鄭州北三環的施工建設的開展奠定良好的基礎。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，滿堂支架在現澆箱梁施工中的承載分析［J］．科技信息，2009(03)．