張凱

摘? 要：在市政橋梁工程施工中，有時(shí)為滿足外觀造型的需要，往往局部跨采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)能夠較好的發(fā)揮鋼筋與混凝土的力學(xué)性能，在整體橋梁受力分析過程中，相較預(yù)制梁安裝的鉸接點(diǎn)，有較強(qiáng)的可靠性，在現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)中的支撐架體系起到了非常重要的作用，為結(jié)構(gòu)的施工提供了安全的作業(yè)環(huán)境，支撐架體系中為了避免上部重量對基礎(chǔ)的壓力出現(xiàn)桿件自身彎曲、支撐結(jié)構(gòu)間隙、基礎(chǔ)沉降等彈性及非彈性變形，往往采用預(yù)壓試驗(yàn)的方式來解決上述問題。

關(guān)鍵詞：斜交橋梁;預(yù)壓試驗(yàn);結(jié)構(gòu)

中圖分類號：U445.57 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）33-0109-02

Abstract： In the construction of municipal bridge engineering， sometimes in order to meet the needs of appearance modeling， reinforced concrete cast-in-place structure is often used in local span， and the cast-in-place structure can give full play to the mechanical properties of steel bar and concrete. In the process of stress analysis of the whole bridge， the hinge joint installed by the precast beam has stronger reliability， which plays a very important role in the support system of the cast-in-place structure， and provides a safe working environment for the construction of the structure. In order to avoid the elastic and inelastic deformation of the upper weight on the foundation， such as the bending of the member itself， the clearance of the supporting structure， the settlement of the foundation and so on， the preloading test is often used to solve the above problems.?Keywords： skew bridge; preloading test; structure

1 概述

我國是建筑大國，在市政橋梁工程施工方面有著非常豐富的經(jīng)驗(yàn)，支撐架體系的預(yù)壓試驗(yàn)方法有很多，如水囊、沙袋預(yù)壓法、物塊預(yù)壓法等，經(jīng)過預(yù)壓后的架體能夠承載新澆筑混凝土結(jié)構(gòu)自重、支架體系自身重量、施工荷載及風(fēng)荷載等，保證施工過程中架體整體安全可靠和不出現(xiàn)彎曲形變，在預(yù)壓過程中對架體的關(guān)鍵部位進(jìn)行沉降量觀測，對架體的承載能力、剛度、穩(wěn)定性進(jìn)行全面掌握，做到施工過程不出現(xiàn)質(zhì)量和安全事故，同時(shí)可以根據(jù)預(yù)壓變形對支架的預(yù)拱度進(jìn)行調(diào)整，保證施工完成后外形美觀，在施工中起到非常重要的作用。

2 工程應(yīng)用

某公司承建一座市政橋梁工程，其中包括兩跨連續(xù)現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，單跨30m，分為左右兩幅，與車行道中線成60°夾角，單幅面寬20m，為單箱四室結(jié)構(gòu)，箱梁高度為1.8m。下部結(jié)構(gòu)立柱5#、6#墩位于水中，7#墩位于北岸上，地質(zhì)條件較為復(fù)雜，施工方案采用鋼管樁平臺(tái)基礎(chǔ)+碗扣式滿堂腳手架支撐體系，經(jīng)專家論證后，項(xiàng)目開始按方案施工。腳手架搭設(shè)完成進(jìn)行砂袋預(yù)壓試驗(yàn)。

經(jīng)項(xiàng)目部技術(shù)人員根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)計(jì)算架體最不利截面處（跨中箱室腹板下）荷載，其中包括永久荷載和活荷載：

（1）永久荷載Gk

Ⅰ混凝土結(jié)構(gòu)自重G=r×H×S=26×1.8×1=46.8kN/m2（其中混凝土容重設(shè)計(jì)給定）;

Ⅱ支架及模板自重取混凝土結(jié)構(gòu)的5%;

（2）活荷載Qk

（3）荷載效應(yīng)組合

N/m2（計(jì)算過程略）。本工程架體與基礎(chǔ)可視為整體，基礎(chǔ)與架體同時(shí)沉降，因此可不對基礎(chǔ)單獨(dú)進(jìn)行加載試驗(yàn)。在現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)底模施工完畢后開始預(yù)壓試驗(yàn)，預(yù)壓前對支撐架體系按施工方案規(guī)定進(jìn)行檢查，特別是桿件材料、步距、立桿間距、斜支撐、剪刀撐、水平斜支撐、自由端長度及掃地桿布置;對架體與基礎(chǔ)鋼平臺(tái)接觸緊密程度進(jìn)行檢查;對現(xiàn)場施工人員進(jìn)行安全技術(shù)交底，布置照明設(shè)施。

布置橋梁沉降觀測點(diǎn)，橫橋方向設(shè)置7個(gè)沉降觀測點(diǎn)（包括翼緣板，設(shè)點(diǎn)不測量），順橋方向每跨設(shè)置5個(gè)控制點(diǎn)，實(shí)測點(diǎn)25個(gè)，首先測量底模無荷載作用下各觀測點(diǎn)標(biāo)高B1，對點(diǎn)位標(biāo)高是否滿足橋梁設(shè)計(jì)坡度進(jìn)行計(jì)算。

對橋面底模進(jìn)行加載分區(qū)，并在底模板上進(jìn)行標(biāo)記，腹板較窄區(qū)域可增大腹板加載面積，觀測點(diǎn)位置應(yīng)預(yù)留測量區(qū)域，測量時(shí)應(yīng)計(jì)算橋梁自身坡度;堆重荷載為1.1倍各加載分區(qū)計(jì)算的荷載值，對預(yù)壓使用的砂袋分別進(jìn)行稱重并標(biāo)注記錄。對底模從結(jié)構(gòu)中心線開始進(jìn)行施加荷載，采用塔吊配合人工堆載，堆重荷載值的50%、80%、100%分三級加載（腹板與箱室相同），每級加載完成后12h測量一次沉降值，各點(diǎn)沉降平均值小于2mm后再進(jìn)行下一級加載;堆重荷載達(dá)到100%后測量一次各點(diǎn)位標(biāo)高B2，此過程持續(xù)72h，每24h測量一次沉降值，待沉降穩(wěn)定后測量出堆載后的標(biāo)高B3。預(yù)壓過程中每12h進(jìn)行觀測一次并記錄結(jié)果，總沉降量h=B3-B2。預(yù)壓合格標(biāo)準(zhǔn)：

（1）各測點(diǎn)最初24h沉降平均值小于1mm;

（2）各測點(diǎn)最初72h沉降平均值小于5mm。[1]

加載過程中應(yīng)有專人統(tǒng)一指揮，嚴(yán)格按照施工方案中給定的荷載值進(jìn)行，嚴(yán)禁超載，時(shí)刻觀察支架體系的穩(wěn)定性，如加載過程中或持載階段出現(xiàn)部分桿件失穩(wěn)、彎曲變形、架體移動(dòng)等現(xiàn)象應(yīng)停止加載，并均勻卸載直至完成，查明原因并整改完成后方可再次進(jìn)行預(yù)壓試驗(yàn);預(yù)壓試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間較長，加載前應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貧庀蟛块T提供的天氣信息，加載所用的砂袋不應(yīng)直接暴露在空氣當(dāng)中，應(yīng)予以覆蓋，雨、雪、風(fēng)力超過5級天氣嚴(yán)禁進(jìn)行加載試驗(yàn)，避免砂袋吸水導(dǎo)致整體加載重量增大，出現(xiàn)安全事故，導(dǎo)致加載失敗。

預(yù)壓判定合格后進(jìn)行卸載，卸載過程應(yīng)對稱均勻，遵循“先加載的后卸載”的原則，完成6h后再次進(jìn)行各測點(diǎn)觀測工作，測量結(jié)果標(biāo)高B4，基礎(chǔ)及桿件非彈性形變值為f1=B4-B2。支架體系的彈性變形f2=B3-B4，梁體設(shè)計(jì)預(yù)拱度f3、基礎(chǔ)及桿件彈性形變值為f2即為各點(diǎn)實(shí)際施工預(yù)拱值參考值。各項(xiàng)工作完成后由相關(guān)部門出具預(yù)壓試驗(yàn)合格報(bào)告。

根據(jù)上述預(yù)壓方法，項(xiàng)目在施工過程中進(jìn)展順利，預(yù)壓階段桿件承載力滿足要求，未發(fā)生桿件失穩(wěn)現(xiàn)象，架體安全可靠，基礎(chǔ)沉降滿足要求;橋梁主體結(jié)構(gòu)澆筑一次成型，架體拆除后，梁體線型平順，跨中未出現(xiàn)下?lián)羡E象，較好的完成了此部分施工內(nèi)容。由于為斜交橋梁，對銳角部分的測量和檢查工作應(yīng)予以重視，下部支撐桿件搭設(shè)時(shí)應(yīng)適當(dāng)加密處理，減少步距和懸臂端長度，基礎(chǔ)部分應(yīng)有足夠的承載能力，架體外側(cè)應(yīng)設(shè)置斜支撐。

3 結(jié)束語

預(yù)壓試驗(yàn)是保證施工安全和質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，是保證混凝土結(jié)構(gòu)施工正常開展的重要工序，部分工程為追趕工程進(jìn)度，有時(shí)冒風(fēng)險(xiǎn)減少此工作內(nèi)容，施工單位根據(jù)以往的工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施工，往往會(huì)出現(xiàn)架體失穩(wěn)、梁體線型彎曲等事故，更有發(fā)生架體倒塌，人員傷亡的嚴(yán)重事故，所以此工序應(yīng)得到項(xiàng)目部管理人員的重視。監(jiān)測設(shè)備采用水準(zhǔn)儀進(jìn)行測量較為落后，今后發(fā)展中各監(jiān)測點(diǎn)可在模版下側(cè)布置電子沉降觀測設(shè)備，對測量工作進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并可加密監(jiān)測，數(shù)據(jù)及時(shí)導(dǎo)出到計(jì)算機(jī)中，整個(gè)監(jiān)測過程將大大減少測量任務(wù)量，測量精確誤差小，還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)異常監(jiān)測的預(yù)警。

參考文獻(xiàn)：

[1]JGJ/T 194-2009.鋼管滿堂支架預(yù)壓技術(shù)規(guī)

程[S].中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.