现浇梁支架体系预压施工技术

中图分类号：TU74文献标识码： A 文章编号：

一、引言

受施工条件和工程本身施工特点的影响，桥梁现浇施工技术在铁路、公路和市政工程中有着广泛的应用，而如何保证梁体混凝土在浇筑过程中支架地基不出现不均匀沉降、梁体不发生开裂，是关系到施工成败的关键。现以笔者施工过的遂渝铁路东阳2号大桥为例，说明支架体系预压施工技术在现浇梁施工中的应用。

二、工程概况

遂渝线东阳2号大桥设计为2－68m（钢筋混凝土系杆拱）＋2－24m简支梁，其中两孔主跨为单箱三室箱梁，跨越渝（重庆）合（合川）高速公路两方向车道，采用满堂支架法现浇施工。梁全长70m，底宽12.0m，含悬臂板总宽度15.5m，每孔箱梁混凝土数量为1500m3，重约3975t，梁下支架基底情况复杂，即有高速公路路面，又有原土地基，还有部分基底位于高速公路边坡上，回填厚度达4.5m。为满足建设单位的工期要求，在保证工程质量的前提下，结合现场实际情况，决定对系梁支架采用局部预压的施工方法，选取有代表性的局部区域作为试验点，以试验点获取的数据作为系梁底立模施工的依据。

三、预压施工方法

（一）施工工艺流程（下图）

支架预压施工工艺流程图

（二）支架基底预处理

现浇支架基础分别设在土质地基、高速公路路面和高速公路路基边坡上，为确保支架的整体性和大致均匀的变形，分别对上述地基进行如下处理。

1、原土地基：0号台至公路段、1号墩至重庆方向公路段为原状土地基，其中1号墩至重庆方向公路段地基为强风化泥岩，地基承载力较高。该段地基处理办法为：原地面平整夯实后全面积铺设一层厚20cm的C20混凝土。

2、回填土地基和公路边坡：该段地基共分两部分，第一部分为1号墩至合川方向高速公路边缘，填土厚度为0.6m；第二部分为2号墩至合川方向高速公路边缘，大部位于高速公路路基（H＝9.8m）边坡上，先采用M10片石挡墙对路基坡脚进行防护，然后对边坡进行分层夯填处理，填土高度为4.5m，剩余边坡高度范围内挖台阶处理，台阶形式为C20混凝土压接，层高0.6m。以上低填土地段逐层夯填土，高填土地段按0.3m/层换填“三.七灰土”。换填顶面以20cm厚C20混凝土全面积硬化。

3、高速公路路面：因路面承载力较高，经检算满足承载力要求，故该段除在支架底座下支垫5cm厚的硬木板外，不再进行其它处理。跨公路通道支撑钢管柱基础采用宽0.9m条形C20混凝土基础，基础面水平，基础厚度为0.15～0.6m，为提高条形基础的整体受力性能，其上部加设一层@140×200（纵向×横向）φ16钢筋网。

（三）支架搭设

现浇支架采用Φ48碗扣式脚手杆件满堂搭设，箱室中间部位立杆间距0.6m×0.6m，腹板、横隔板位置立杆间距0.3m×0.3m，所有部位横杆层距均为0.6m，并在纵横向设剪刀撑，以增强支架的整体性。支架顶托上铺纵、横向12×10cm方木分配横梁。

高速公路通道两侧支架采用单排12根Φ50厘米支撑钢管柱，钢管基础采用C20混凝土条形基础，跨通道的横梁采用40H型钢作为便梁。

（四）支架预压方案

1、支架预压的目的

①检验支架的稳定性和安全性；

②消除支架的塑性变形；

③实测支架的弹性变形，并考虑弹性变形对箱梁拱度的影响。

2、预压范围

根据不同梁段的地质条件和处理方法，确定支架预压范围如下：

（1）0号台至高速公路重庆方向车道边缘区域：自顶帽边缘沿梁长方向6.0m范围内分别为：拱脚部位、基坑、原地面，代表三种不同条件的区域，面积为72m2，总压重量为291t。

（2）渝合高速公路两方向车道：因两车道支架结构相同，且均位于匀质地基上，故取重庆方向通道范围进行预压，预压面积分别为180m2，总压重量为728t。

（3）公路路面：该区域地质条件好，地基沉降较小，支架体系变形主要为模板、分配梁、脚手杆相互之间的接触变形，混凝土灌注时变形可控性较好，故仅取临近重庆方向预压通道的2m×6m（梁底宽的一半）试验点一处进行预压。该区域压重面积和重量已包含在公路通道中。

（4）2号墩位置公路边坡和回填土区域：该区域地质条件较差，预计地基下沉量较大，故进行全面积预压，预压面积为221m2,总压重量为893t。

预压在梁底宽范围内进行，悬臂板区域因荷载较小，不再进行预压。

系梁支架体系预压范围示意图如下：

3、预压材料与吊装方式

（1）预压材料

因采用钢材预压存在材料缺乏、吊装不便等问题，本着便于装卸、就地取材和减少对模板污染的原则，选定现场混凝土用机制砂或河砂作为压重材料。

（2）吊装方式：压重物采用2台5012塔式起重机吊装。吊装前首先将机制砂装入麻袋或塑料

编织袋并倒运到塔吊作业半径以内，焊制平面吊装架4个（每台塔吊2个，以便倒用）。吊装时将砂袋置于吊装架内，过磅后吊装到压重位置。砂袋吊装时必须每钩过磅，并做好详细记录。

4、预压重量计算

顶、底板和边、中腹板钢筋混凝土：812.58 m3×2.65t/ m3＝2153.34(不含悬臂板)

横隔板钢筋混凝土荷载： 145m3×2.65t/ m3＝384.25t

进人洞所占重量：0.9m2×0.6m×27个×2.65t/ m3＝38.64t

模板及支撑总荷载：20kg/m2×（29.24×58＋5.08×10.1×9）＝43.15t

施工荷载：80kg/m2×12×58＝55.68t

单位面积压重荷载(110％)：P＝N/S＝[（2153.34＋384.25+55.68－38.64）×1.1]/(12×58)＝4.04t/m2，100％压重荷载为3.67t/m2。

因箱梁高度较大，如按箱梁实际结构进行压重，则拱脚、腹板和横隔板位置堆高较大，不便于现场操作，故所有预压区按箱梁等截面区段的全面积平均荷载压重。

5、测点布置和预压方法

（1）测点布置

测点平面布置：压重区域的四角点、中心点和预压区以外1m、2m处的代表点；对于车辆通道，每片“H”型钢梁每隔2m的挠度均须进行测量。

测点竖向布置：压重区域模板面（如不便测量则选模板底）、支架立杆顶端、支架立杆底端（即支架基础顶面）。

（2）压重方法和观测记录

沉降观测点设置好后，即可进行加载，加载时按70%、100%、110%逐级进行，每级加载完毕后，对观测点的高程变化情况进行观测记录，之后进行下一级的加载，观测方法与上一级相同。最后一级加载完毕后，随之进行第一次观测，静停12小时后，进行第二次观测，24小时后进行第三次观

测，如后两次观测值变化很小或基本无变化，则说明地基沉降已停止，可以进行卸载；如观测值变化较大，说明地基仍在沉降，须继续进行静载，每12小时观测1次，直至地基不再发生沉降。

静载完成后，按照与加载相反的顺序卸载，每级卸载完成后，随之进行观测并做好记录，然后进行下一级卸载，全部卸载完成后，进行最终测量。

6、施工要点和注意事项

（1）实际压重荷载与梁体混凝土施工荷载数值要相等，压重顺序与施工时混凝土灌注顺序情况要基本相同。（2）2号墩回填土地基和公路边坡部分：预压前该区域支架和公路路面区域支架在路缘石位置断开，预压完成并对预压区支架进行调节后再连接。