现浇变截面箱梁挂篮预压工艺

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摘要 本文介绍了悬臂浇注变截面连续箱梁挂篮法施工的挂篮预压工艺，弹性变形的计算和预拱度的设置，为桥梁施工线形控制提供了依据。

关键词 挂篮预压预拱度

1 预压目的

为保证结构砼的施工质量以及线形控制，验证挂篮施工的安全性，在挂篮拼装完成后对其整体进行预压，以消除挂篮系统的非弹性变形，并且测得弹性变形量与预压重量的关系式，为后续施工提供预拱度值。

2 预压方案

2.1挂篮预压重量的确定

2.1.1钢筋砼自重按最重的13#块（长度4m）计算N1=78.46×2.5t/m3=196.2t

2.1.2施工荷载、振捣荷载根据桥涵施工规范分别按2.5kp和2.0kp计算，无冬季施工,其它荷载忽略不计：

N2=(0.25+0.2)t/m2×19.55m×4m =35.2t

2.1.3N2/ N1=17.9%,考虑到施工中的偶然因素和安全系数，挂篮预压重量确定为钢筋砼自重的120%，即预压重量确定为235.4t。

2.1.4挂篮按30%、30%、40%、20%分四级进行加载预压，即第一、二级每级为58.9t，第三级78.4t,第四级为39.2t。经过计算翼缘板部分按每级重量的25%加载，底板部分按每级重量的75%加载。

2.2预压材料及方法

预压在挂篮全部安装完成及外模设好后进行，预压前模板尺寸和标高调整到设计位置，平整度符合规范要求。挂篮(1个)底板（长4m）部分使用钢筋横向均布堆放加载，翼缘板（4m长）使用砂袋均布堆放加载。

钢材和砂袋提前运送至桥下，准确标出重量，预压时根据每级需要的重量使用吊车直接吊送到位。挂篮（4m）设3个观测断面，两后端各1个，中间1个,以挂篮前端1#断面观测点的沉降变形为最终的计算变形,中间和后端作为参考。每横向断面布置7点，翼板边缘各设一点，翼缘板与腹板交点处，底板与腹板交观测点处各设一点，底板中间设一点。预压材料堆放时注意预留观测点位置，测点布置详见下图:

2.3挠曲变形的观测

每级荷载加完后，要每2小时进行一次沉降观测，观测连续进行6小时。当全部重量压完后要观测24小时，至沉降每两小时不超过2mm 即稳定方可卸载。卸载按照20%、40%、30%、30%顺序分级进行，卸载完成后，连续观测6小时，至回弹稳定后测得支架和挂篮标高回弹值，综合测试结果，算出沉降值和弹性变形值，为后续浇筑砼提供预拱值。

沉降观测使用苏光S3级自动安平水准仪和配套直尺进行，配备专业测量人员4人分两班作业。测量结果经过汇总和分析处理，在消除挂篮塑性变形后其前端弹性变形值如下表：

根据桥涵施工规范和力学原理，120%荷载作为计算挂篮强度的依据。在施工中挂篮的变形主要由钢筋砼自重产生，所以100%荷载时的挂篮18mm的弹性变形为最终计算变形，小于20mm，符合施工规范要求，根据弹性原理得出关系式：

Δ=N×0.0917

Δ:挂篮的弹性变形,单位mm

N:各块件钢筋砼自重,单位t

3 预拱度的设置

3.1 根据预压弹性变形值结果，13#块在设计标高的基础上加弹性变形值,重新调整底板和翼缘板标高。其它块件根据挂篮预压结果求出预压重量和弹性变形之间关系式，为其它不同重量梁段施工提供预拱度数据。挂篮预拱度的最高值设在挂篮的悬吊端即前端，以后端固定端为零，其他各点的预拱度按二次抛物线进行分配。取左支点及固定端（图中O点）为坐标原点，梁段长为L，中间点拱度为f拱，则曲线方程为：

y=f拱x(2L-x)/L2

符号意义见下图

3.2 预拱度的设置和梁体施工标高要结合专业监测单位的有关要求和考虑梁体张拉、自重作用下产生翘曲、下挠等综合因素后进行设置。

4 预压注意事项

4.1加载时锁定一切安全装置,紧固连接件，在加载过程中时刻注意各处支承、各处连接变形情况。

4.2 在作业地点附近设置警示标志，悬挂红色灯，以提醒行人和作业人员，施工人员应站在安全半径外，

4.3 要求机械操作人员严格遵守安全规范，按程序操作，预压荷载要堆放均匀、稳定，每级荷载加载过程进行详细记录。

4.4 所有现场工作人员必须配带安全帽，现场预压人员和机具必须由专人统一指挥。

4.5安装足够的照明设备，保证夜间施工有良好的照明条件。

5 体会

通过青银高速公路济南黄河大桥北侧跨大堤桥挂篮预压实践，挂篮及模板变形量均能够满足规范要求的20mm以内。从理论上掌握了挂篮变形与每块件混凝土自重之间的关系，并用于实际施工中，为变截面连续箱梁施工预拱度设置提供了理论基础和技术指导。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。