悬浇箱梁0#块反力预压施工方法

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【摘要】：依据现场条件制定对悬浇工艺连续梁桥的0#块采用反力预压工艺，检验支架的安全稳定性与变形数值，改进施工工艺，该方法不仅解决0#块大吨位预压的难题，而且施工方便，经济可靠。

【关键词】：0#块 反力预压 千斤顶 变形 测量

中图分类号： TU74 文献标识码： A

一、概述

237省道高邮段L2标北澄子河大桥跨越主航道北澄子河，大桥与北澄子河90度交角。桥梁中心桩号K125+051，起点桩号K124+631.8，终点桩号K125+460.2，主跨中心桩号为K125+031，桥梁全长828.4m；桥梁宽度为：行车道桥2×净-16.25m，辅道桥2×净-7.75m，总宽度为61m，共四幅桥；上部构造为：北引桥10×30m（部分预应力砼组合箱梁）+主桥53m+85m+53m（变截面预应力砼连续箱梁）+南引桥11×30m（部分预应力砼组合箱梁）。

主桥采用挂篮悬浇工艺，0#块采用支架现浇工艺，全桥共8个0#块即11#墩4个，12#墩4个，为能迅速便捷的完成对0#块件现浇支架的预压工艺，缩短预压周期，降低施工成本，进一步完善连续梁桥的施工工艺，对常规的砂袋预压方法进行了调整与改进，采用千斤顶施加反力模拟施工时的荷载，检验支架的安全稳定性与变形值，下面就该方法的施工步骤与控制要点做简要介绍。

二、基本原理与技术特点

本施工方法适用于连续梁桥中的0#块件施工，在现有构件上设置千斤顶反压架，利用千斤顶对支架进行分级模拟施压，以得到块件支架变形的各类技术参数，指导构件施工，本方法与常规采用砂袋等预压施工方法相比，有以下几个特点：

1、在0#块设置反力点，利用千斤顶对支架反压，能有效消除0#块件支架的非弹性变形，快速得出块件的弹性变形；

2、加载荷载过程快速简单，千斤顶加载的数值相对精确，能实际模拟0#块件浇筑过程，有针对性对支架进行加载预压，从布置准备到预压完成时间较短，能缩短预压周期；

3、一般0#块件体积都较大，需要加载的吨位也很大，利用大吨位千斤顶能轻松解决大吨位加载预压难度，且可操作性强、安全可靠，

4、可利用工地现有的相关张拉机具设备，不需要另行增加太多的投入，经济适用。

三、施工工艺流程

四、方案的实施

4.1预压前的准备

1、主要材料的选用

反力架由型钢和钢板组成，根据构件的受力要求，选择合适的型钢制作反力架，材料的强度、刚度需进行计算以满足顶推作用力要求，具体实施中采用0#块支架系统中的上下横梁及左右纵梁的型钢，经验算构件的强度及刚度都能满足要求。

2、设备的选用

2、反力点的设置

利用0#块临时固结方案中在墩身两侧预埋在承台中精轧螺纹钢筋作为反力支点，临时固结在墩身每侧都预埋了两排共16根精轧螺纹钢筋，依据加载的总吨位要求仅需要利用外侧一排6根精轧螺纹，采用连接器连接加长；

3、0#块件支架检查验收，按照0#块施工技术方案的要求认真检查整个支架系统，重点检查斜向支撑的连接。

4、千斤顶及油表检验校定，依据检验的回归方程计算出各级加载的油表读数，各个千斤顶油表的数据详见下表：

4.2 反力设备安装

1、纵向分配梁铺设：在已经搭设好的0#块件支架上铺设I25纵梁，按照专项方案中计算的要求50cm档距布设分配梁（腹板位置为双拼），以确保力传递至支架上相对均匀。

2、安装受压梁：受压梁采用双拼I45工字钢，由于0#块件底板为斜坡状，为确保受压梁能将力均匀的传递至分配梁，在双拼I45工字钢与分配梁结合处采用2cm钢板制作成锲形块进行填充，首先按照尺寸要求加工锲形块，然后将锲形块焊接在工字钢的肋板处，确保整个锲块受力时稳定不产生较大变形；注意将锲形块与纵梁抄垫密贴，确保受力均匀。

3、安装千斤顶：将已效验好的千斤顶，横向安放在距底板边缘1/4处，纵向尽可能布设在支架中心位置。

4、安装上承压梁：在千斤顶上方顺桥向安装双拼I56工字钢做上承压梁。

5、反压梁安装：在上承压梁顶横桥向安装两道双拼36工字钢反压梁。

6、在反压梁上安装螺母，将锚固钢筋与反压梁旋紧，作为反力锚固点，锚固的反力点为预埋在承台里的精轧螺纹钢筋。

7、将油泵与千斤顶相连接。

8、设置观侧点：在梁端与墩身外边缘30cm处设置观测点，测点布置在底板两侧和中间位置。

反力预压结构顺桥向布置图

反力预压结构横桥向布置图

4.3 施压过程

1、预压荷载的计算：0#块底板支架承受重量为作用在支架上梁体砼重：556T（钢筋混凝土重）+12T（两侧4.25m翼缘模重量）+10.5T（底板模板重量）+1.0T（施工机具及人群荷载，按5KPa/ m2，约200m2）≈579.5T。

2、千斤顶的布置方式：根据0#块件的重量分布特点采用4只400t油顶同时对0#块支架进行反力预压。

3、千斤顶反压系统压载的具体步骤：整个支架系统采用4只千斤顶分五级加载完成，按1.2倍自重+施工荷载进行超载预压，以检验支架的安全性，首先加载到579.5T，考虑到力传递的滞后效应，静载10分钟，基本稳定后，观测是否有变化，然后再加载到1.2倍设计重量+施工荷载=（556+12+10.5）*1.2+1.0≈695T，静载1小时，待稳定后，观测沉降值，将数据整理后上报监控单位。每个千斤顶分配的最大的反压力为=695/4≈174T。

4、加载过程中的具体测控步骤如下：测量各观测点加载前的标高H1，然后分五级加载，加载时，4只油顶必须同步加载，前四次每级加载为预压荷载的25%，分五次加载，（前四次模拟混凝土施工时实际情况，每只油顶每级加载36.2T），最后按1.2倍钢筋混凝土自重+施工荷载进行最后一级加载，根据油顶校验曲线观测每段油表读数，每级静载预压时间为10分钟，至0#块支架承受钢筋混凝土的1.2倍重量+施工荷载≈695T。在加载期间，测出前四级加载重量后各沉降控制点标高H2，然后卸载，完毕后再测量一次各点标高H3。

4.4 测量数据分析

根据测出的各控制点各阶段的标高，计算0#块支架系统弹性变化值及非弹性变形值：

弹性变形值f1=H3―H2，非弹性变形值f2=H1―H3；

0#块节段施工控制标高由设计标高H0及预拱度组成，其中预拱度值与下列几项有关：

f1 ：支架弹性变形值；

f2：支架非弹性变形值；

f3：节段张拉后的预拱度值；

f4：各悬浇节段的自重引起0#块的下挠值；

最后确定0#块节段模板系统施工控制标高为：

H=H0+f1+f2-f3+f4

其他几个0#块节段支架模板系统的施工参照第一个0#块即可。

根据测点观测情况分析，所测的数据较为均匀，未产生压载数据前后断面不均现象，说明数据还是较为可靠的，且测量的弹性变形，也比较符合以往类似块件的施工经验值。

五、安全及环境保护措施

1、构件加工时严格按照用电、焊接、气割的操作规程进行；

2、构件吊装时严格按照起重作业规程进行；

3、支架周围采用栏杆防护，严防坠落等安全施工发生；

4、油泵与千斤顶需分离作业，不得放置在同一构件上；

5、预压施工时，应派专人巡查，严禁无关人员进入现场；

6、预压时，所用操作人员应撤离所预压的支架；测量待稳压5～10min后进入测量；

7、本方法对周围环境和居民影响很小，施工时，应在油顶油泵处铺设塑料膜，以防止油顶油泵的液压油污染箱梁梁体，若结构物受到油污染，应立即用黄砂吸油，而后用清洁剂清洗干净。

参考文献

[1] 交通部第一公路工程总公司主编，公路施工手册-桥涵，北京：人民交通出版社，2000

[2] 中交第一公路工程有限公司主编，公路桥涵施工技术规范（JTJ/T F50），北京：人民交通出版社，2011

[3] 刘鸿文主编，材料力学，北京：高等教育出版社，1989