焦作南通路公路桥主桥箱梁的支架预压施工.docVIP

焦作南通路公路桥主桥箱梁的支架预压施工 张 璇 摘 要 大型桥梁支架法现浇施工中，支架预压对大跨度预应力桥梁的施工控制尤为重要。本文结合南水北调总干渠焦作市区段南通路跨渠大桥的支架预压实践，提供支架预压施工的设计、施工组织、沉降观测和结果评定等经验，供类似工程施工参考借鉴。 关键词 南水北调施工 支架法施工 支架预压 数据分析 1. 工程概况 南水北调中线一期工程总干渠焦作I段2标南通路公路桥与总干渠相交，位于焦作市解放区，设计采用20+35+20m连续梁跨过总干渠。桥梁采用公路Ⅰ级设计荷载标准。 南通路主桥为单幅桥，工程范围为桩号NK0+280.931～MK0+355.931，长75m，顶板宽35m，底板宽31m。主桥采用小悬臂直腹板单箱七室断面形式，外侧腹板最低处梁高1.6m，顶板厚220mm，底板厚220mm，腹板厚450mm，支点附近加宽至750mm。现浇箱梁采用碗扣式满堂支架施工，箱梁下地基采用30cm厚的三七灰土和20cm厚的C20混凝土进行加固处理，支架预压材料采用沙袋。 2. 支架设计 2.1 荷载计算 a、钢筋混凝土： a＝25.48N/m3 b、施工荷载标准值： b＝1.0N/m2 C、振捣荷载标准值： c＝2.5N/m2 d、支架及模板荷载： d＝1.0N/m2 2.2 支架设计 现浇箱梁采用碗扣式满堂支架，支架立杆为标准脚手架钢管，基础为20cm厚的C20混凝土，底托螺栓可调整长度10cm，顶托螺栓可调整长度15cm，第一层横杆离地间距20cm。经结构计算，立杆水平间距在箱梁肋板下为30cm×30cm，箱梁底板下为60cm×60cm，横杆竖向间距为100cm，顶托下加一层水平杆。剪刀撑布置在最外一排立杆底部向主体结构方向与地面成60°夹角，间距2m。 2.3 基础处理 对支架基础进行加固处理，先铺设并经压实30cm厚三七灰土，上部再浇筑20cm厚的C20混凝土。 3 支架预压 3.1 预压目的 （1）检查支架及地基的强度和稳定性； （2）消除整个支架的非弹性变形； （3）消除地基的非弹性变形； （4）求证支架的弹性变形。 3.2 现浇箱梁支架预压施工流程 支架验收→原始标高测量→沙袋就位→加载30%→加载70%→加载100%→加载110%→卸载→变形观测→预压成果报告整理→标高调整。 3.3 支架预压控制参数 模板预拱度由预压弹性变形测量结果绘制沉降曲线，结合模板的设计拱度，并通过调整模板支撑顶托来完成。 模板安装完成后，对其进行预压。支架预压按预压单元分四级加载，依次为单元内预压荷载值的30%、70%、100%和110%。每级加载完成后，每间隔2h对支架沉降量进行一次监测。当支架顶部监测点2h的沉降量平均值小于2mm时，再进行下一级加载。考虑到混凝土振捣产生的动荷载及小型机具等荷载，因工期安排上的问题，不能保证较长预压时间，在采取基底20cm混凝土加固的基础上，预压荷载按混凝土实体重力荷载的1.1倍考虑，预压时间不小于3d。 4 现浇箱梁支架预压程序与步骤 4.1 堆载计算 南通路主桥为连续箱梁，箱梁底部宽31m，翼缘板宽2m，翼缘板厚度较薄（20cm～40cm），重量较轻，故翼缘板不做预压考虑。 中跨端横梁混凝土的体积V=54×1=54m3； 钢筋混凝土的容重2.6t/m3； 端横梁的混凝土重量为：54×2.6t=140.4t 140.4t×2=280.8t(两端端横梁总重） 边跨端横梁的两端端横梁总重为：351t。 35m箱梁总重为2257.03t；20m箱梁的总重为1418.2t。 由于端横梁的重量主要由桥墩承担，故35m和20m箱梁由支架承担的重量分别为1976.23t和1067.2t。考虑施工荷载为5t，故由支架承担的全部荷载总计为1981.23t和1072.2t。分级加载量见表1。 20m和35m箱梁的预压面积为：S1=31×17.654=547.27㎡ S2=31×32.692=1013.45㎡ 预压实验采用专用编织袋装砂代替荷载，每只编织袋最大载重量达1t。纵向加载时，宜从跨中向支点处加载；横向加载时，宜从中间向两侧加载，加载或卸载均由人工配合吊车进行。堆载顺序和分层堆载量与混凝土浇筑顺序相同。 4.2 预压标高测量点布置 4.2.1 测点布置 表1 主桥支架预压分级加载表 加载区 　项目名称 30%荷载 70%荷载 100%荷载 110%荷载 合计 20m 荷载（t） 322 751 1073 1180 单袋重量（t） 0.9 0.9 0.9 0.9 加载砂袋数（个） 358 477 358 119 1311 单袋覆盖面