現(xiàn)澆連續(xù)箱梁橋支架預(yù)壓監(jiān)測(cè)分析

王春建

摘 要：現(xiàn)澆連續(xù)箱梁支架預(yù)壓是連續(xù)梁橋上部結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的重要保障，也是確保支架穩(wěn)定、安全施工的關(guān)鍵性技術(shù)。本文以某現(xiàn)澆連續(xù)箱梁橋?yàn)檠芯繉?duì)象，提出了現(xiàn)澆連續(xù)箱梁橋施工過(guò)程中的支架預(yù)壓監(jiān)測(cè)方案，并分析了該橋第一跨和第二跨的預(yù)壓監(jiān)測(cè)結(jié)果，以期為后續(xù)類似現(xiàn)澆連續(xù)箱梁橋支架施工提供參考。

關(guān)鍵詞：連續(xù)箱梁;支架預(yù)壓;彈性變形

中圖分類號(hào)：U445.57文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2021）11-0092-03

Monitoring and Analysis of Preloading of Cast-in-Place

Continuous Box Girder Bridge Bracket

WANG Chunjian

（Vocational and Technical College of Inner Mongolia，Chifeng Inner Mongolia 024000）

Abstract： The support preloading of cast-in-place continuous box girder is an important guarantee for the construction quality of the superstructure of continuous girder bridge， and also a key technology to ensure the stability and safety of the support construction. Taking a cast-in-place continuous box girder bridge as the research object， this paper put forward the monitoring scheme of support preloading in the construction process of cast-in-place continuous box girder bridge， and analyzed the monitoring results of the first span and the second span of the bridge， so as to provide reference for the support construction of similar cast-in-place continuous box girder bridges.

Keywords： continuous box girder;bracket preloading;elastic deformation

近年來(lái)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)交通基礎(chǔ)設(shè)施的要求越來(lái)越高。對(duì)于橋梁建設(shè)，不僅要求其使用安全，而且要求經(jīng)濟(jì)美觀。現(xiàn)澆連續(xù)箱梁橋因具有較好的性能，在橋梁設(shè)計(jì)階段成為大跨度橋梁的首選橋型[1]。在施工時(shí)，若地質(zhì)條件允許，現(xiàn)澆連續(xù)箱梁橋常采用滿堂支架法施工。滿堂支架法具有多點(diǎn)支撐、易控制沉降、張拉時(shí)反彈量小、線形易控制等優(yōu)點(diǎn)[2]。在利用滿堂支架法施工時(shí)，為了保證支架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，必須進(jìn)行預(yù)壓處理。支架預(yù)壓是預(yù)防因地基不均勻沉降和支架非彈性變形引起橋梁施工坍塌事故的關(guān)鍵性技術(shù)，因此，支架預(yù)壓這一施工工序成為支架施工中的重要環(huán)節(jié)。為了保證支架體系的穩(wěn)定性及上部結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者對(duì)支架預(yù)壓做了大量試驗(yàn)研究[3]。本文以某現(xiàn)澆連續(xù)箱梁橋支架預(yù)壓為研究對(duì)象，系統(tǒng)提出現(xiàn)澆連續(xù)箱梁橋施工過(guò)程的支架預(yù)壓方法，并對(duì)該橋第一跨和第二跨的預(yù)壓監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行深入分析。

1 工程概況

某現(xiàn)澆連續(xù)箱梁橋，全長(zhǎng)201.2 m，橋梁上部結(jié)構(gòu)35 m+40 m+45 m+40 m+35 m=195 m，采用A類預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁。橋墩采用花瓶式橋墩接承臺(tái)樁基礎(chǔ)，橋臺(tái)采用肋板式橋臺(tái)接承臺(tái)樁基礎(chǔ)，橋梁樁基采用摩擦樁基礎(chǔ)。現(xiàn)澆連續(xù)箱梁采用C50混凝土，預(yù)應(yīng)力管道采用塑料波紋管成型。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，該橋分為A、B、C三段施工，A段施工完成并張拉、拆除支架后，再進(jìn)行B、C兩段的施工。A段縱向采用雙端張拉，B、C段通過(guò)連接器進(jìn)行連接后采用單端張拉。

該現(xiàn)澆連續(xù)箱梁橋支架體系采用鋼管樁基礎(chǔ)，支架采用盤(pán)扣式腳手架，盤(pán)扣式腳手架與鋼管樁基礎(chǔ)之間通過(guò)貝雷梁傳遞箱梁自重等上部荷載。根據(jù)設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，在箱梁支架搭設(shè)完畢，箱梁底模鋪好后，對(duì)支架進(jìn)行堆載預(yù)壓。橋梁結(jié)構(gòu)立面布置如圖1所示，現(xiàn)澆連續(xù)箱梁分段如圖2所示。

2 支架預(yù)壓監(jiān)測(cè)方法

2.1 預(yù)壓監(jiān)測(cè)區(qū)域及荷載的確定

根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)及現(xiàn)場(chǎng)施工情況，最終選取右幅A1（68.5 m）和右幅B1（58.0 m）段進(jìn)行支架預(yù)壓監(jiān)測(cè)。按照規(guī)范要求，預(yù)壓荷載取值為梁體自重+施工荷載的1.1倍。通過(guò)計(jì)算得出，右幅A1（68.5 m）段的預(yù)壓荷載取1 792.5 t，右幅B1（58.0 m）段的預(yù)壓荷載取1 517.7 t。采用100 t（10 m×4 m×2.5 m）水袋進(jìn)行加載預(yù)壓，向合格供應(yīng)商租賃水袋，現(xiàn)場(chǎng)配置4 kW大功率水泵3臺(tái)[4]。

2.2 加載過(guò)程

支架預(yù)壓加載過(guò)程主要包括以下幾個(gè)步驟：①預(yù)壓前的施工準(zhǔn)備工作;②預(yù)壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè);③按照以下四級(jí)進(jìn)行加載預(yù)壓：60%→80%→100%→110%;④觀測(cè)支架變形數(shù)據(jù);⑤一次性卸載;⑥支架卸載6 h后，記錄各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位移變化量[5]。研究者對(duì)前兩個(gè)步驟進(jìn)行詳細(xì)分析。

2.2.1 預(yù)壓前的準(zhǔn)備工作。支架預(yù)壓前，對(duì)搭設(shè)好的支架進(jìn)行仔細(xì)檢查，保證各支架牢固穩(wěn)定。同時(shí)，現(xiàn)澆連續(xù)箱梁的底模板要安裝到位，在加水預(yù)壓時(shí)，保證對(duì)稱加載，不得出現(xiàn)局部加載、偏載等現(xiàn)象。具體加載位置要計(jì)算精確，確保與施工時(shí)支架受到的荷載作用相同[6]。

2.2.2 預(yù)壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)。選取的預(yù)壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)要有代表性，預(yù)壓監(jiān)測(cè)要布設(shè)在能真正反映支架實(shí)際沉降的截面位置處。通過(guò)支架現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)右幅A1（68.5 m）和右幅B1（58.0 m）段沿橋梁縱向分別布設(shè)5個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)位置分別在兩側(cè)墩頂、1/4L、1/2L、3/4L，然后將各沉降觀測(cè)傳感器連接調(diào)試到位，準(zhǔn)備進(jìn)行測(cè)試[7]。

3 支架預(yù)壓監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

支架預(yù)壓沉降監(jiān)測(cè)結(jié)果可以較為直觀地反映支架的受力情況及穩(wěn)定性，也可反映該施工段地基基礎(chǔ)能否滿足施工要求。通過(guò)分析支架預(yù)壓監(jiān)測(cè)結(jié)果，可以大大減少施工過(guò)程中存在的安全隱患，為橋梁的后續(xù)施工創(chuàng)造安全的環(huán)境[8]。右幅A1（68.5 m）和右幅B1（58.0 m）段的各沉降觀測(cè)結(jié)果如表1和表2所示。

從表1和表2可以較為直觀地看出分級(jí)加載對(duì)支架沉降的影響。在一級(jí)加載60%的荷載時(shí)，現(xiàn)澆連續(xù)箱梁橋的支架沉降量最大，約占總沉降量的55%～65%。這主要是由第一次加載時(shí)模板與支架之間的間隙引起的。在二級(jí)加載80%的荷載時(shí)，各測(cè)點(diǎn)測(cè)試的支架沉降量與一級(jí)加載時(shí)的沉降量相比減小了很多，但仍然處于向下沉降的狀態(tài)。三級(jí)加載100%的荷載時(shí)，沉降量與上一級(jí)相比仍然是減小的趨勢(shì)。當(dāng)四級(jí)加載到110%的荷載時(shí)，沉降量的沉降速度是最小的，基本趨于穩(wěn)定狀態(tài)。通過(guò)上述加載預(yù)壓，可以有效消除地基塑性變形及支架各桿件之間的非彈性變形，還可以計(jì)算出支架的彈性變形值，為支架體系的搭設(shè)及預(yù)拱度設(shè)置提供參考依據(jù)。

4 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)現(xiàn)澆連續(xù)箱梁橋支架預(yù)壓過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對(duì)工程實(shí)例進(jìn)行測(cè)試分析。通過(guò)研究可知：現(xiàn)澆連續(xù)箱梁支架施工時(shí)，支架預(yù)壓對(duì)檢驗(yàn)支架整體受力性能是非常有效的，支架在預(yù)壓荷載的作用下基本上消除了地基塑性變形和支架各桿件之間的非彈性變形。為確保安全施工，對(duì)于大跨度高大滿堂支架，應(yīng)重點(diǎn)分析支架的穩(wěn)定性，還需要采取相關(guān)技術(shù)措施。

參考文獻(xiàn)：

[1]余浩.連續(xù)梁支架預(yù)壓施工技術(shù)應(yīng)用[J].工程技術(shù)研究，2020（6）：65-66.

[2]劉思勰.現(xiàn)澆箱梁支架預(yù)壓及沉降觀測(cè)[J].四川水泥，2020（3）：340-342.

[3]陳林，廖健凱.山區(qū)橋梁高大支架預(yù)壓施工技術(shù)研究[J].西部交通科技，2020（1）：78-80.

[4]羅兵.滿堂支架現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)應(yīng)用[J].交通世界，2020（21）：114-115.

[5]何軍鋒.新臺(tái)南高速公路現(xiàn)澆連續(xù)箱梁支架施工技術(shù)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015，（9）：922，1475.

[6]馬傳書(shū).整體現(xiàn)澆連續(xù)箱梁支架預(yù)壓施工技術(shù)研究[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2015（10）：64.

[7]謝記紅.橋梁工程建設(shè)中的現(xiàn)澆箱梁盤(pán)扣式滿堂支架施工技術(shù)[J].四川水泥，2020（8）：140-141.

[8]冉濤，李俊德，魏治國(guó)，等.基于規(guī)模因素的高大滿堂支架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的研究[J].公路，2020（10）：151-155.