懸臂掛籃連續梁橋托架反預壓技術的應用

趙彬彬

(揚州城建控股集團，江蘇 揚州 225000)

1 工程概況

芒稻河特大橋，主橋為三跨65+110+65 m變截面預應力混凝土連續箱梁。箱梁頂面設置2%橫坡。0#塊節段長11 m，在托架上澆注，兩側各個懸澆節段采用掛籃懸臂對稱澆筑施工。主墩18#、19#墩采用方形雙壁鋼圍堰。

2 方 案

2.1 0#塊托架預壓前構成及反預壓施工工藝

根據工程特點，設計φ630鋼管樁作為支撐，底部與承臺預埋鋼板焊接固定，頂部焊接鋼板，安放I40。I40起到墊梁作用，I40頂面放置I25作分配梁。

此法是利用千斤頂反向施壓原理，消除托架非彈性形變，得出節段彈性變形，在分配梁上安裝反壓裝置構件，通過豎向精軋螺紋鋼傳遞反力原理，在其上套油頂進行階段分級施壓，通過此法得出相應數據指導后續模板支架施工。

(1)施工工藝流程

0#塊托架施工→設置分配梁→反壓設備安裝→千斤頂就位→測量初始讀數→分級加載、卸載→記錄讀數→數據對比分析→完成預壓。

(2)預壓前準備

①反壓構件設計思路

反壓構件以型鋼為主，根據現場情況，反壓構件利用已有0#塊橫向分配梁做力傳遞平臺，觀測點布置于分配梁上，然后在觀測點位置鋪設一道縱向雙拼I25做受壓梁，受壓梁頂面安裝兩道對稱I20雙拼錨梁。

②錨固鋼筋精軋螺紋鋼JL32(以下簡稱JL32)設置：18#主墩托架及管樁均置于雙壁鋼圍堰內承臺混凝土頂面，承臺頂面至受壓梁頂20.5 m,選用的JL32鋼筋尺寸結合此數據必須符合要求。JL32鋼筋底部與承臺預埋鋼板焊接，中間不足部分JL32通過套筒接長，JL32頂部穿過I20雙拼錨梁，套上油頂及錨墊板。

(3)反力構件詳細安裝工藝

①分配梁鋪設

在已經搭好0#塊底板上方I25橫梁作分配梁用，每片分配梁以50 cm分布設置，確保力均勻傳遞至托架上。

②安裝受壓梁及錨梁

根據懸臂掛籃連續梁橋特點，初始0#塊節段底板設計為斜坡面，為確保受壓梁(兩根雙拼I25)將力均勻傳遞至分配梁，在I25與分配梁結合處采用2 cm鋼板制作成鋼鍥塊進行填塞，將加工后的鋼鍥塊焊接在工字鋼的肋板處，每隔50 cm設一連接鋼板，確保整體鋼鍥塊受力時穩定不變形，確保預壓穩定，尤其注意將鋼鍥塊與橫梁抄墊密貼；橫向鋪設兩道I20作為錨梁，底部加錨墊板，對稱布置在各觀測點上。

③安裝千斤頂

將80 t千斤頂，安放在分配梁與反壓構件(雙拼I20)上方，受壓梁與分配梁間采用加工的鍥形塊抄墊密貼并焊接。錨梁與千斤頂間每個觀測點對稱增加兩片錨墊板，增大張拉面積，確保張拉工序安全。

④在千斤頂上方加錨墊板，安裝螺母，受壓梁上方安裝螺母，螺母松開5 cm，張拉完畢將JL32錨固筋與受壓梁緊死，作為反預壓受力點方便進行觀測測量；

⑤將油泵與千斤頂相連接

⑥在梁外端與梁內段各設置三道觀測點，一側布置6個，兩側共計12個觀測點，測點布置在分配梁上，本次預壓選用18#主墩左幅一端6個點作為預壓計算參考依據。

(4)荷載

碗扣支架上橫梁方木、25aI分配梁、雙40bI以及鋼管立柱受力驗算，經計算滿足受力要求

(5)施壓

首先在分配梁布置12個觀測點，主墩每側設6個點，一側測量觀測數據作為托架變形調整參考，選用穿心式80 t油頂對0#塊托架進行反力施壓試驗，壓載前讀取標高H1(表2),然后分級施壓，分三次加壓，根據千斤頂校驗曲線觀測各個階段油頂讀數(表1)，每個階段靜載預壓設定10 min，期間測出三級加壓重量后的各沉降觀測點標高H2，然后卸載，完畢后再測量一次各點標高H3。

根據觀測點各個階段測量出的數據，計算出托架系統彈性與非彈性形變數據：

F(彈)=H3-H2,F(非彈)=H1-H3。(F(彈)：彈性形變，F(非彈)：非彈性形變)0#塊托架控制H=H0(設計)+預拱度數據

預拱度考慮以下因素:

f1：支架彈性形變值，f2：支架非彈性形變值，f3:懸澆塊段張拉后預拱度數據，f4:各個塊段自重導致0#塊下沉撓度數據

確定0#塊段模板施工控制高程：H=H0+f1+f2-f3+f4

0#托架卸載后重新調整模板高程時，因非彈性形變被消除，故控制高程：H’=H0+f1-f3+f4

其余0#塊段托架同此法。

表1 油泵張拉應力及油表數據表

表2 測量觀測點布置及沉降計算表

(5)觀測結果分析

根據測量數據結果分析，各個節段及最終測量數據穩定均勻，未發生數據斷面情況，說明數據可靠，通過觀測后的彈性形變，較符合類似項目經驗數據。

2.3 預壓方案分析

廣泛應用的預壓方法為配重堆載法，如砂帶法、水箱法等等，考慮以上方法，會產生材料及資金浪費，安全系數較低等劣勢特點。

3 結 語

芒稻河特大橋18#主墩0#塊托架采用反力預壓法，與傳統的砂袋預壓、水袋預壓工藝相比，此法縮短工期，解決0#塊大噸位預壓難度，操作簡單，安全可靠，經濟適用。整個工藝既易操作，又能帶來效益。

[1] 朱艷,劉從容.蟒蛇河大橋懸臂施工關鍵技術[J].城市道橋與防洪，2010，(12):84-86.

[2] 李福成,符朝印.千斤頂張拉預壓三角形掛籃施工技術[J].投資與合作:學術版，2012，(2):172-173.

[3] 趙利峰.箱梁0#塊托架反向張拉預壓施工技術[J].山西建筑，2014，(11):194-196.