連續梁支架預壓施工技術應用

余 浩

（中鐵十二局集團第三工程有限公司，山西 太原 030000）

1 工程概況

森林大道特大橋40m+64m+40m 連續梁跨越既有森林大道，全長145.7m，有效長度為40m+64m+40m。連續梁梁體為單箱單室直腹板結構，連續梁梁部共35 個節段，其中0# 梁段在支架上現澆，長11m；1#～7#梁段各4 個，為懸臂澆筑節段，長度分別為3.0m+3×3.5m+3×4.0m；2 個9#梁段（邊跨現澆段）長7.75m，采用支架現澆。箱梁頂寬7.6m，箱梁底寬4.5m，頂板厚度為35cm；腹板厚度分別為40cm、60cm，中支點局部加厚至80cm，底板厚由跨中的35cm 按圓曲線變化至中支點梁根部的60cm，中支點處局部加厚至120cm，全橋設5 個橫隔板，分別設置于端支點、中支點、中跨跨中截面。

2 支架形式

森林大道連續梁主墩處地形較平坦，地質條件較好，橋下無障礙，地基具有較好的承載力和均勻性，加之主墩墩身高度7～7.5m。經綜合研究決定，連續梁0#塊支架采用碗扣式滿堂支架。

支架順橋向和橫橋向立面圖如圖1、圖2 所示。立桿順橋向間距0.6m，立桿橫橋向間距：翼緣板、頂板區0.6m，腹板區0.3m，具體布置方式為2×0.9m+3×0.6m+4×0.3m+4×0.6m+4×0.3m+3×0.6m+2×0.9m，共12m。水平橫桿步距1.2m，頂部局部調節段采用0.3m，架底掃地桿距離地面應≤0.3m。剪力撐橫橋向和順橋向間距均為3.9m，沿支架高度方向為3.6m。架體上碗扣設置底模托架，底模托架上放置橫向分配方木，方木采用15cm×15cm。橫向方木上放置10cm×10cm 縱向方木，縱向方木腹板下按25cm 間距布置，其余位置按30cm 間距布置，其上放置底模。底模由厚度為1.5cm的竹膠板制作而成。側模采用組合鋼模板，鋼模和架體之間設置豎向、斜向方木支撐，以保持穩定。支架基礎采用100mm×100mm 的木塊，支撐于C25 混凝土基礎上，混凝土基礎厚度200mm，地基承載力應≥155kPa。

3 施工工藝

3.1 預壓目的

通過對連續梁0#塊施工支架的預壓試驗，檢驗支架的加工及安裝質量和結構可靠性，測出支架及地基的彈性變形及非彈性變形值，并以此為依據設置支架、模板預留變形量。

圖1 支架順橋向立面圖（單位：mm）

圖2 支架橫橋向立面圖（單位：mm）

3.2 預壓流程

支架預壓應在支架結構驗收合格后進行，預壓流程：支架驗收→預制塊就位→測點布設及初始值測量→第一級加載（最大施工荷載的60%）→預壓監測→第二級加載（最大施工荷載的100%）→預壓監測→第三級加載（最大施工荷載的110%）→預壓監測→卸載→卸載監測→預壓報告[1]。

3.3 測點布設

連續梁0#塊底模和支架基礎分別設4 個觀測斷面，分別位于距梁端10cm 處和距離墩頂中心線165cm 處，每個斷面5 個測點：兩側翼緣板邊各設置1 個測點，兩側腹板中心線處各設置1 個測點、底板中心線處設置1個測點。中間測點在混凝土塊吊裝時空出位置。

3.4 荷載計算

0#塊全長為11m，頂板寬度為7.6m，底板寬度為4.5m，0#塊混凝土總量為165.4m3，墩頂寬度為3.2m，0#塊橫隔梁部分重量由墩身承擔，故實際支架受力主要是0#塊懸臂長度兩側各3.9m 的重量及模板荷載和施工荷載。0#塊懸臂長度混凝土方量為98.275m3，鋼筋混凝土每方重量按2.6t 計算，則0#塊質量為255.515t。

0#段支架承受的荷載由內模及側模板系統重量、0#段懸臂部分梁體重量以及施工荷載共同組成，因底模預壓前已經拼裝，其重量不計算在內，荷載分布情況：0#段質量為255.515t；懸臂段內、外模質量為2t+29t=31t；施工人員及機具、振搗為5t。安全系數為1.1。

預壓質量為291.515t×1.1=320.67t，則60%質量為174.91t，100%質量為291.515t，110%質量為320.67t。

3.5 荷載分布

采用混凝土預制塊加載，整個預壓加載過程模擬實際混凝土施工時的荷載分布，按照先底板、再腹板、最后堆載頂板和翼板的順序進行。

當縱向加載時，宜從混凝土結構跨中開始向支點處對稱布置；當橫向加載時，應從混凝土結構中心線向兩側對稱布置[2]。預壓中由技術人員現場控制荷載和加載位置，避免出現過大誤差而影響觀測結果，每級加載重量偏差應控制在同級荷載的±5%以內。在加載過程中注意將留設的監測點保護好并留出測量空間。

預壓塊布置圖如圖3 所示，加載順序按照數字從小到大的順序進行。

圖3 預壓塊布置圖（單位：m）

3.6 分級加載

支架拼裝完成后，遵循對稱原則，用吊車吊裝預制塊大小里程側支架同時加載，加載是整個試驗過程的中心環節，按規定的加載順序和監測順序進行。在試驗過程中隨時對監測數據進行整理分析，一旦發現異常情況立即停止加載，通過查明原因并采取對應解決措施后方可繼續加載，具體步驟如下。

（1）預壓準備。預壓前準備好足夠的預壓用混凝土塊，按照混凝土塊實測幾何尺寸，計算出混凝土塊的質量。經現場測量，共計混凝土預制塊120 塊，其中1m3的40 塊，單塊質量為2.5t；1.5m3的74 塊，單塊質量為3.75t。測量加載前各測點標高并記錄。在加載過程中，由專人負責觀察墩身預埋件、支架等各構件的變形情況，并做相應記錄。

（2）第一級加載。按照支架所承受最大施工荷載的60% 進行加載，取175t（1.5m3的混凝土塊46 塊，1m3的混凝土塊1 塊），加載完成1h 后測量并記錄各測點的標高，之后每間隔6h 對各監測點的位移量進行一次監測記錄，當相鄰兩次監測位移平均值相差≤2mm 時，方可進行后續加載[3]。

（3）第二級加載。按照支架所承受最大施工荷載的100%進行加載，在第一級加載基礎上再增加117.5t加載（1.5m3的混凝土塊28 塊，1m3的混凝土塊5 塊），加載完成1h 后測量并記錄各測點的標高，之后每間隔6h 對各監測點的位移量進行一次監測記錄，當相鄰兩次監測位移平均值相差≤2mm 時，方可進行后續加載。

（4）第三級加載。按照支架所承受最大施工荷載的110%進行加載，在前兩級加載基礎上再增加30t 加載（1m3的混凝土塊12 塊），加載完成后每隔6h 測量各測點的標高并進行記錄，當連續12h 監測位移平均值之差≤2mm 時，方可卸載。

（5）卸載。卸載時，先卸載至100%，持荷1h 后，測量各測點的標高值并記錄；然后卸載至60%，持荷1h后測量各測點的標高值并記錄，支架卸載完成6h 后，應監測記錄各監測點位移量。

3.7 預壓報告

支架預壓完成后，根據所得監測數據圍繞支架基礎沉降量、支架平面位移量、支架彈性變形量和非彈性變形量展開分析，對支架安全性進行評價并確定立模標高，最終形成支架預壓報告。預壓報告內容：（1）工程項目名稱；（2）支架類別以及支架代表性區域的選擇；（3）支架豎直和水平位移監測數據；（4）支架安全性評價；（5）分析計算預拱度，確定立模標高。

4 結束語

綜上所述，支架預壓作為連續梁施工的重要控制環節，應嚴格按照預壓流程進行加載，確保監測數據準確可靠，以正確評價支架安全性和立模標高。關于預拱度設置，要綜合考慮支架受載后產生的彈性變形和非彈性變形、梁自重所產生的撓度、支架基礎的沉降、張拉起拱等因素。