變截面連續箱梁鋼管支架預壓質量控制之淺見

嚴新芳

摘 要： 本文根據筆者變截面連續梁施工監理實踐，闡述了箱梁鋼管支架預壓的施工工藝和預壓質量控制要點。

關鍵詞： 箱梁；鋼管支架、預壓；荷載；質量；控制

1、前言

為了驗證并分析確定支架的彈性變形和非彈性變形，根據設計高程準確定出箱梁底模的施工高程和沉降值，確保箱梁施工完成后的底、頂高程和線型符合設計要求，并檢查支架的受力強度、剛度和穩定性，保證支架的整體強度和剛度，確保支架在施工過程中的安全可靠，底模安裝完成后，必須對支架進行預壓。

2、預壓前鋼管支架檢查

2.1支架搭設是否按專家論證合格的安全專項方案組織施工；2.2支架基礎是否堅實、平穩、牢固；2.3支架各桿件是否聯接牢固，鋼管及扣件是否進行取樣檢測，豎向、水平剪刀撐是否按要求設置；2.4支架頂縱、橫梁及底模之間應密貼并連接為整體；2.5支架周圍是否采取隔離、警戒措施。

3、預壓方案的選擇

通過各種支架預壓方案比選，采用砂袋預壓，確保預壓質量和進度。預壓方式采用順橋向分段預壓，預壓范圍為箱梁梁體底板區域。

4、預壓重量及堆載高度計算

設計圖紙要求：支架預壓不少于7天（超載系數1.1），且三天累計沉降量小于3mm方可進行下階段施工。

加載時按腹板堆載較重，空箱處堆載相對較少的原則進行。堆載高度計算中，鋼筋砼容重取26kN/m3，砂容重取15kN/m3，并計入2%含水量，折算砂的容重為15.3 kN/m3。

采用編織袋分袋過磅計量并編號標識，編織袋底部尺寸為90cm×90cm，裝砂高度為0.6m左右，每個砂袋重量約為0.75t。堆載高度計算如下：

4.1箱室位置

按頂、底板總厚度確定單位面積混凝土重量，然后確定砂袋堆載高度：頂板厚25cm，底板厚25cm，則每平方米混凝土重量：

q=（0.25+0.25）×2.6=1.30t/m2

每平方米堆載高度：h=q×1.1/γ砂=1.30×1.1/1.53=93cm。

4.2腹板位置

腹板寬40cm，計入頂底板倒角，按120cm寬度范圍計算堆載高度（即腹板每側計入40cm倒角混凝土），

q=（0.5×1.2 +0.25×1.2+1.0×0.4]×2.6/1.2

=2.81t/m2

每平方米堆載高度：h=q×1.1/γ砂=2.81×1.1/1.53=2.02m。

4.3端橫梁位置

橫梁高1.6m，則每平方米混凝土重量：

q=1.6×2.6=4.16t/m2

每平方米堆載高度：h=q×1.1/γ砂=4.16×1.1/1.53=2.99m。

4.4翼緣板位置

中部均勻段翼緣寬2.50m，根部厚50cm，端部厚度均為20cm，堆載高度：

均勻段h=0.5×（0.5+0.2）×2.6×1.1/1.53=0.65m

5、堆載

5.1堆載順序

堆載順序應按照混凝土的澆筑順序進行，先澆筑混凝土的部位先壓重，后澆筑混凝土的部位后壓重，堆載順序應為：

①、先壓靠近墩身處，再依次加載向遠離墩身的位置排列，第一層堆放完畢后再堆放下一層，直至達到堆載高度達到要求。

②、預壓首先采用縱向滿鋪底板達到底板混凝土重量，然后在腹板位置縱向堆放與腹板重量相同的砂袋。

5.2堆載方法

①、支架預壓加載采取三次加載方法：第一次加載到預壓荷載值的60%，觀測36小時且穩定后，第二次加載到預壓荷載值的80%，觀測36小時且穩定后，第三次加載到預壓荷載值100%，再觀測72小時。

②、砂袋堆載應層層遞增，不得集中堆載過高。砂袋要對稱碼放整齊，縱橫向錯縫對碼，防止坍塌。預壓砂袋由裝載機運至預壓地點，然后采用2臺25T吊車吊運至預壓區域，以加快施工進度。砂袋應采用彩條布遮蓋，以防雨水浸泡，改變預壓重量。預壓時注意砂袋與砂袋之間的密實性，嚴禁在同一斷面一次性堆載至預壓高度。

③預壓前用水準儀觀察沉降觀測點初始標高，并作好記錄。然后每12小時觀測標高變化。每一級加載都模擬混凝土的澆筑過程，每一級加載完成后靜置36h并測量預壓觀測點的變化值。當觀測的變形不大于2mm時即認為穩定，經分析后繼續加載。

6、卸載

6.1預壓荷載達到全部預壓荷載值的100%時，觀測 3天，每24h 進行一次沉降觀測，直至3天的的累計沉降值<3.0mm時方可卸載。

6.2按照壓重順序后壓重的先卸載，先壓重的后卸載的順序進行卸載。分級卸載砂袋。

6.3預壓荷載卸除時，應按預壓加載時的分級逐步卸載，并在卸載的過程中進行沉降量觀測。根據加、卸載實測數據，繪制各測量點位的加、卸載過程變形曲線，計算支架的彈性變形。

7、沉降觀測點布置及記錄

預壓前在每跨臺、墩之間的支架上及相應支架基礎上布設5組沉降觀測點，每組3個點，距墩或臺2m處布設一組，1/4跨徑及1/2跨徑布設1組。

預壓觀測采用精度較高的水準儀，按三等水準測量要求進行測量并按要求進行記錄。

7.1預壓砂袋加載前，應觀測并記錄底模測點的初始標高。

7.2每級荷載施加完成時，應觀測各沉降觀測點的標高并計算沉降量，然后在每級荷載施工完成后的12h、24h、36h各觀測1次，并計算沉降量。

7.3全部預壓荷載施加完畢后，每24h 進行一次沉降觀測，直至3天的的累計沉降值<3.0mm時方可卸載。

8、預壓質量控制要點

8.1鋪設底模、側模后，預壓前應加強模板的全面檢查，確保模板在荷載作用下無異常和變形現象。

8.2沉降觀測儀器為專用精密儀器，專職測量人員負責施測；觀測用的水準點應和支架無任何聯系，同時對水準點位置進行保護；

8.3測點要固定穩妥，并用紅油漆提前做好標識。

8.4不能隨意更換測量人員，防止出現人為誤差；

8.5如實填寫觀測數據，繪制彈性和非彈性曲線。如出現意外數據，應分析原因，不得弄虛作假。

8.6預壓過程中檢查支架的工作情況，局部位置變形過大，應立即停止加載并卸載，及時查找原因，采取補強措施。

8.7堆碼砂袋一定要按預壓方案要求施工，注意加載順序保持均衡性。確保模擬狀態接近實際狀態。

8.8加載與卸載過程中安排專人指揮，卸載時應對稱、均衡、同步進行。

9、結束語

綜上所述，箱梁支架應根據支架類型、支架高度、支架基礎情況等選擇具有代表性區域進行預壓。預壓荷載應按施工圖及預壓規程要求的超載系數進行計算，分級加載、分級卸載，從而確保箱梁鋼管支架預壓質量。

參考文獻

[1]《鋼管滿堂支架預壓技術規程》JGJ3/T 194-2009 中國建筑工業出版社，2009.