現澆連續梁支架預壓技術分析

摘要 在公路橋梁項目的現澆連續梁建設中，支架預壓施工直接影響整體項目的施工質量與使用安全。文章結合某公路橋梁工程實例，針對現澆連續梁支架預壓技術展開綜合探究，分析總結了其施工技術要點及數據參數，旨在推動公路橋梁施工技術的發展，預防該類施工的安全隱患，為后續類似工程施工提供參考依據。

關鍵詞 現澆連續梁；支架預壓；公路橋梁

中圖分類號 U445.4 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）16-0043-03

0 引言

為保證公路橋梁項目優質、安全、環保、高效地完成，現澆連續梁工程是其重要的施工環節之一。在現澆連續梁工程中，支架搭設與預壓、模板施工、模板與支架的拆卸等更是決定工程質量的重要工序[1]。然而，在實際應用中往往存在一些施工技術難點，如果處理不當可能導致其功能和性能降低，甚至引發不必要的交通事故。該文對現澆連續梁支架預壓技術進行分析探討，以期為公路橋梁相關項目的施工提供理論參考。

1 工程概況

某工程共有6座橋梁設計連續現澆梁施工，主線2#橋為跨成自瀘高速而設，橋區有公路相通，交通較為便利；主線4#橋為跨越坳溝地形而設，橋區有土路相通，交通條件一般；C匝道橋為跨越坳溝地形而設，橋區內有公路相通，交通較為便利；E匝道橋為跨越魚塘等而設，橋區內有公路相通，交通較為便利；G匝道橋為跨越榮瀘高速主線、成自瀘高速及坳溝地形而設，橋區附近有公路相通，交通條件一般；H匝道橋為跨越榮瀘高速主線、成自瀘高速及龍溪河而設，橋區附近有公路相通，交通條件一般。橋區內未見大型地標水體，坳溝僅為雨季臨時的過水渠道，溝床及溝岸的穩定性較好。地表調查未發現滑動、裂縫等不良跡象，自然條件下斜坡穩定性較好。

2 支架基礎預壓

在進行支架基礎預壓時，根據工程實踐和相關標準，預壓荷載的大小不應低于支架基礎所承受總重量的1.2倍。這樣的設定可以確保支架在承受實際荷載時，具有足夠的承載能力和穩定性。同時，為了確保預壓效果的有效性，預壓范圍應不小于所施工的混凝土結構物的實際投影面寬度，預壓范圍還應向兩側各擴大1 m，以確保預壓過程中支架基礎受力均勻，避免局部應力集中或失穩現象的發生[2]。

H匝道橋第14跨基礎預壓計算，應參照基礎預壓代表性區域選擇計算示例，再加上混凝土振搗及泵送沖擊荷載、人員及機具重共計6 t，預壓總荷載為471.9 t，基礎預壓采用1.2的超載系數得出471.9×1.2=566.28 t；采用試壓塊預壓，單個試壓塊計3 t，共需要189個。預壓荷載采用均勻分配的方式，以避免局部應力集中和不穩定現象的發生[3]。卸載過程中可以選擇一次性卸載的方式。同時，卸載過程應沿混凝土結構的縱橫向對稱進行，以避免因卸載不均勻而產生的應力集中或失穩現象。加載重量的大小和加荷速率應與地基的強度增長相適應，并根據地基的實際情況進行調整，確保地基在承受荷載的過程中能夠逐漸固結和增強。加載后期，此時地基已經接近其承載能力極限，必須嚴格控制加載速率，加載量過大或過快可能導致地基發生剪切破壞。同時，加載后期應密切監測地基的變形和應力變化，及時調整加載速率，確保地基的安全性和穩定性[4]。基礎預壓荷載分布及觀測點布置見圖1所示。

3 支架預壓

（1）選用砂礫石作為預壓材料，使用編織袋將其裝成預壓袋。這種材料具有良好的可塑性和穩定性，適用于預壓過程中的堆碼和加載。堆放時應按照設計梁體的結構自重和分布形式進行堆放，以確保預壓荷載的分布與實際施工中的荷載分布一致，從而更準確地模擬實際受力情況。采取對稱等載預壓布置的方式堆碼預壓袋，防止支架因偏壓而失穩。加載順序應按照混凝土澆筑的順序進行，整個加載過程分為三次進行；當支架達到穩定狀態后，應分層卸掉預壓袋，并測量底模和地基的標高。通過對比分析加載前后的標高變化，可以計算出支架和地基的彈性變形量。這些數據將作為調整模板預拱度的依據，用于繪制彈性變形曲線。在預壓結束、模板調整完成后，再次對支架和模板進行檢查，以確保在施工過程中支架和模板能夠承受各種荷載并保持穩定的形狀和位置。該工程預壓方法依據箱梁鋼筋混凝土重量分布情況，在搭好的支架上堆放與梁跨荷載等重的砂袋（梁跨荷載統一考慮安全系數為1.1）。

G匝道橋第一聯第四跨標準橫斷面所示：箱梁底部寬9.163 m，橋面寬12.663 m，梁高1.6 m。第一聯C50混凝土共計875 m3，鋼絞線共計19 t，鋼筋共計205.2 t。C50混凝土設計配合比的單位重量為2 430 kg/m3，即G匝道橋第一聯C50混凝土荷載為875×2 430=2 126 250 kg=2 126.25 t。那么，第一聯荷載為2 126.25+19+205.2=2 350.45 t，混凝土單位重量考慮為：2 350.45÷875=2.686 t/m3。G匝道橋第一聯第四跨各部位重量見表1所示。

翼緣板處預壓的計算。兩個翼板加載值：45.830×2=91.660 t，再根據經驗以及參考數據，考慮施工人員、設備、模板、振搗等荷載為6 t，則預壓荷載為97.660 t，預壓面積為1.75×50=87.5 m2。以1.5 ㎡為一個單元進行劃分，則單邊29個單元，翼板共計58個單元。分級加載量如表2所示。

翼板加載沙袋時，先將翼板按照1.5 m2為一個單元劃分，單邊翼板即29個單元。預壓采用專用編織袋裝黏砂石代替荷載，根據機材碎石場提供的進料數據，每方黏砂石重量達2 t；沙袋的平均測量體積為0.6×1.25×1.2=0.85 m3，每個沙袋重量為1.7 t，底板上加載值為611.589-45.830×2=519.929 t，若模板及施工荷載按20 t考慮，則預壓荷載為539.929 t，預壓面積為9.163×23.25=213.0 m2。支架預壓分級加載量如表3所示。

預壓采用專用大編織袋裝黏砂石代替荷載，每方黏砂石重量達2 t。沙袋的平均測量體積0.6×1.25×1.2=0.85 m3，每個沙袋重量為1.7 t。腹板及橫梁預壓采用小沙袋裝黏砂石預壓，小沙袋尺寸為0.6×0.4×0.3=0.072 m3，每個沙袋重量為0.144 t。

底板上加載沙袋時，底板荷載值+頂板荷載值+活荷載：171.667+171.3 667+20=363.334 t，單位面積荷載值為363.334÷214.3=1.7 t/m2。

腹板預壓面積為22.4×0.5=11.2 m2，4#橫梁預壓面積9.39×0.45=4.226 m2，3#橫梁預壓面積9.02×0.4=3.608 m2。以小沙袋平鋪面積為一個單元：0.6×0.4=0.24 m2，中

腹板預壓袋數：51.708/0.144=360個，一個邊腹板預壓沙

袋數：42.360/0.144=295個，4#橫梁預壓袋數：21.265/

0.144=148個，3#橫梁預壓袋數：18.902/0.144=132個。

（2）在卸壓完成后，應對各控制點標高進行再次復測，精確計算支架和地基的彈性變形量。彈性變形量可以通過卸壓后的標高減去持荷后所測得的標高得出[5]。同時，還需要進一步分析非彈性變形，即塑性變形量。塑性變形量是通過總沉降量（即支架持荷后的穩定沉降量）減去彈性變形量進行計算。預壓完成后，依據預壓過程中收集的數據和分析結果，通過可調頂托對支架標高進行精確調整，以確保調整的準確性和有效性。

（3）在安裝好底模后，可對支架進行預壓。預壓的目的是模擬實際施工荷載，檢驗支架的穩定性和承載能力，并消除非彈性變形。根據設計要求，預壓重量應達到設計荷載的110%，包括箱梁混凝土自重、內外模板框架重量以及施工荷載的總和。沙袋的堆積高度應根據梁體自重分布曲線圖進行精確取值。預壓過程分為三級加載，依次為荷載總值的60%、80%、100%。

（4）壓重施工時，應與混凝土的澆筑順序保持一致，卸載順序與加載順序相反。在卸載完畢后，在支架頂面上予以調整支架標高，消除非彈性變形，預留彈性變形上拱度。

（5）施工時應采取預留預拱度控制，預拱度主要考慮以下因素：

1）拆架后上部結構及荷載作用產生的豎向撓度δ1。

2）支架在荷載作用下的彈性壓縮δ2（通過預壓測量）。

3）支架在荷載作用下的非彈性壓縮δ3（通過預壓消除）。

4）支架基底在荷載作用下的非彈性沉陷δ4（通過預壓消除）。

5）混凝土收縮及溫度變化引起的δ5。

預拱度根據上述計算之和確定最大值，設于跨中，其他各點則按二次拋物線公式y=f撓×（L-x）/L2計算分配確定。在得到預拱度的計算結果后，需要考慮連續梁預應力施加后產生的上拱度，然后將這個上拱度從預拱度計算結果中減去，得到的差值即為實際應設置的預拱度值。這個實際預拱度值可用于指導在相應的位置上設置預拱量。采用兩種方法實施這些預拱量：一種是使用厚度分別為1～10 mm的各種木屑，在相應的設計位置處水平支撐底模的橫梁；另一種是使用螺旋千斤頂，通過調節千斤頂的高度至相應的預拱位置，并進行固定支撐。這兩種方法都能有效地實現預拱度的設置，以確保結構在施工過程中的穩定性和最終成形的準確性。通過合理的預拱度設置和實施，可以有效補償上部結構在支架上澆筑混凝土、施工及拆架過程中產生的下沉和撓度，保證最終結構的線形和平整度滿足設計要求[6]。

（6）在箱梁初張拉完成后，需要采取措施逐步解除支架和底模的支撐。首先通過使用分配梁下部支托的螺旋調節頂，可以實現對支架和底模的統一均勻下落，確保下落過程的平穩性和均勻性，以避免對梁體產生過大的沖擊或變形。一旦支架和底模與梁體完全脫離，則可以開始抽出底模，并拆除縱橫梁體系。拆除時，需要按照預定的順序和方式進行，以避免對梁體產生不良影響。同時，還需要對拆除過程中產生的廢棄物進行妥善處理，以保持施工現場的整潔和環保。

4 預壓監測

沿混凝土結構縱向，每隔1/4跨徑位置布置一個斷面，用于觀測結構在不同位置的變形情況。每個斷面上至少設置5個觀測點，在支架基礎條件可能發生變化的區域，需增加觀測點，以監測基礎沉降情況。支架沉降觀測點應在支架頂部和底部對應位置分別布置，以便同時監測支架的垂直變形情況。

在加載前，記錄所有監測點的初始標高。每級加載后，立即對所有監測點進行標高測量，記錄數據。當加載至100%設計荷載后，每間隔24 h對監測點進行一次標高測量，持續監測結構在長期荷載作用下的變形情況。卸載后6 h，對所有監測點再次進行標高測量，以觀察結構在卸載后的恢復情況。在加載和卸載過程中，同時監測支架基礎的沉降情況，特別關注基礎條件變化處的觀測點。所有監測數據均應及時記錄并整理，形成詳細的監測報告。

5 預壓驗收

在進行預壓驗收時，施工單位自檢合格后，方可進入驗收階段。驗收工作需要施工單位、監理單位、設計單位、建設單位共同參與，形成多方聯動的驗收機制。在驗收過程中，一旦發現問題或隱患，應及時提出并督促施工單位進行整改。同時，各單位還應對預壓報告進行仔細審查，確保其真實、準確地反映預壓過程和結果。

驗收合格后，各單位應簽署驗收文件，明確記錄驗收的時間、地點、參與單位、驗收結果等信息。同時，還應附上預壓報告，作為驗收合格的重要依據，其報告內容見表4所示。

6 結論

現澆連續梁支架預壓施工是一個多工序、多層次的細致作業過程。該文具體分析了項目支架基礎預壓、支架預壓、監測驗收等技術在現澆連續梁施工中的具體應用及流程，并提出了一系列可實行的技術措施。通過實施這些技術措施，可以有效提升公路橋梁工程的整體質量和效率，為后續工程的穩定性和運營安全提供了有力支撐。

參考文獻

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[5]梁德東.淺析滿堂支架預壓方法的改進[J].價值工程，2015（31）：101-103.

[6]柴瑞琳，李華磊.如何防范現澆梁支架預壓沉降及變形[J].山西建筑，2011（16）：120-121.