浅析桥梁现浇预应力箱梁支架预压工艺

摘要：学堂湾中桥上部结构设计为现浇预应力箱梁，根据相关规范及文件要求，为保证学堂湾中桥支架的安全性，确保施工安全，有利于桥面线形控制。结合支架和地基实际情况，消除地基非弹性变形和支架上部结构（模板、方木）非弹性变形的影响，经验数据与实际数据相结合的方针，决定对搭设的支架进行分跨预压。

关键词：现浇预应力 连续箱梁 支架预压

Abstract: the Bay School of bridge upper structure design of cast-in-place prestressed box girder, according to the relevant norms and documentation requirements, to ensure the school bay bridge stent safety, ensure the construction security, is conducive to the bridge linear control. Combined stent and actual foundation condition, elimination of non elastic deformation and the upper part of the bracket structure ( template, lumber) inelastic deformation effects, empirical data and actual data combined with the policy, decided to set up the stent was astride the preloading.

Key words: cast-in-place prestressed continuous box beam bracket prepressing

中图分类号： U448 文献标识码： A 文章编号：

一、编制依据

1、K29+190.5学堂湾中桥施工图；

2、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000；

3、《公路工程质量检验评定标准》（第一册．土建工程）JTG F80/1—2004；

4、人民交通出版社出版的《路桥施工计算手册》；

5、《建筑施工碗扣脚手架安全技术规范》(JGJ166-2008)、《建筑施工扣件式脚手架安全技术规范》（JGJ30-2001）；

6、我单位同类工程的施工经验及现有人员、材料、机械设备等情况；

7、业主、监理相关文件要求；

8、现场调查情况。

二、工程概况

学堂湾中桥位于三江互通区内，主线中心桩号为K29+190.5，全长86m，本桥左幅采用20+26+26m跨径，右幅采用26+26+20m跨径，右幅桥面宽为11.75m，左幅位于互通式减速车道渐变加宽范围内。上部结构设计为预应力混凝土连续箱梁，左幅箱梁为单箱三室截面，顶宽最大为17.01m，最小为13.27m,底宽最大13.01m，最小为9.27m，梁高1.5m，右幅箱梁为单箱两室截面，顶宽为11.75m,底宽为7.75m,梁高1.5m。

学堂湾中桥上部结构设计为现浇预应力箱梁，根据相关规范及文件要求，为保证学堂湾中桥支架的安全性，确保施工安全，有利于桥面线形控制。结合支架和地基实际情况，消除地基非弹性变形和支架上部结构（模板、方木）非弹性变形的影响，经验数据与实际数据相结合的方针，决定对搭设的支架进行分跨预压。

三、预应力箱梁支架预压

1、地基处理

为提高地基承载力，减小地基沉降，从而保证支架的刚度和稳定，在搭设支架系统前对地基进行加固处理。施工前先对搭设支架范围进行放样，确定基础处理的范围和标高。第一、三跨位于路基外侧，第二跨位于路基范围内，第三跨地基处于软基范围采取挖除淤泥换填爆破料，三跨均采用路基填筑要求进行压实，压实度在93%以上，或沉降差不超过2mm，表面略带横坡以利于排水，，地基填筑压实后浇筑20cm厚C20混凝土，浇筑时要振捣密实，人工收面并保证平整。浇筑的混凝土面采用要覆盖洒水养生，待混凝土地面有足够的强度后再安装现浇梁支架。桥下基础处理完成后根据实际地形挖好排水沟引至场外排水系统，以防地基浸泡。学堂湾中桥在3#台、主线路基两侧挖临时排水沟，将排水引至附近的EK0+281圆管涵及CK0+251圆管涵。

2、支架搭设

现场搭设满堂支架时采取立杆纵横向间距均为60×60cm，步距120cm。碗扣支架立杆底部设60cm可调底托，顶部加60cm可调顶托。顶托上面支承方木采用12×15cm方木，底模采用竹胶板。水平杆、剪刀撑均按照《公路桥涵施工规范》及《建筑工程扣件式钢管脚手架安全技术规范》要求布置。

施工前应根据桥下实际净空高度确定支架搭设高度，绘制支架布置图，根据支架布置图，搭设支架。支架搭设顺序：支承方木底托立杆横杆接头锁紧上层立杆横杆顶托剪刀撑，从下到上依次施工，为便于组装从中间向两边进行。

⑴方木、底托、顶托：支承方木采用12×15cm方木，铺设时采用3cm厚的1：3水泥砂浆找平，使方木与砂浆结合紧密，确保方木与地基密贴，完成后洒水养护，等砂浆达到一定强度后再搭设支架。顶、底托可调丝杆与螺母捏合长度不少于4～5扣，插入立杆内的长度不小于15cm,丝杠外露部分不大于丝杠总长度的1/3。底托安放时落在方木中间，不得悬空，顶托应将上部方木完全托住。

⑵立、横杆：立杆高度选择90cm、120cm、180cm、240cm、300cm五种，横杆长度均为60cm，立杆接头位置根据高度交错布设。立杆在箱梁各部位纵横间距为60×60厘米，步距120厘米。横杆应水平且与立杆垂直、密贴。钢管上禁止打孔。横杆搭设时设纵横向扫地杆，纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮不大于20cm处的立杆上，横向扫地杆用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。

⑶接头组装：接头是立杆同横杆的连接装置，要确保接头锁紧。组装时，先将上碗扣搁置在限位销上，将横杆接头插入下碗扣，使接头弧面与立杆密贴，待全部接头插入后，将上碗扣套下，并用榔头顺时针沿切线敲击上碗扣凸头，直至上碗扣被限位销卡紧不再转动为止。如发现上碗扣不紧，或限位销不能进入上碗扣螺旋面，要检查立杆与横杆是否垂直，相邻的两下碗扣是否在同一水平面上（即横杆水平度是否符合要求）；横杆接头与横杆是否变形；横杆接头的弧面中心线同横杆轴线是否垂直；下碗扣内有无砂浆等杂物充填等；如果是装配原因，则要调整后锁紧；如果是杆件本身原因，则要拆除，进行更换。

⑷剪刀撑：立杆、横杆搭设完成后纵横向增加剪刀撑，横向剪刀撑间距不大于2.7米，纵向剪刀撑设置在每道腹板、箱室中心及两边，在变坡处增加纵向剪刀撑；翼板下方在搭设支架时横桥向设置剪刀撑，保证腹板外模加固的牢固性和支架的稳定性；纵横向剪刀撑采用立体设置。剪刀撑斜杆采用旋转扣件每步与立杆扣接，扣接点距碗扣节点的距离不宜大于15cm，当出现不能与立杆扣接的情况时亦可采取与横杆扣接，扣接点应牢固。剪刀撑斜撑的接长采用搭接方式，搭接长度不小于1m,搭接部位不少于2个旋转扣件固定。剪刀撑杆件与地面或横杆角度控制在45°～60°之间，保证剪刀撑处在最好的受力状态，剪刀撑跨越立杆的最多根数见下表，纵向斜杆间距可间隔1～2跨。剪刀撑随立杆、纵横水平杆同步搭设，上到顶下到底。

⑸施工平台、人行道：支架搭设每侧比翼缘板宽出1m，作为施工平台，并制作防落网。支架完成后在旁边搭设宽度不小于1m的人行斜道，其坡度为1：3，斜道两侧架设扶手并安装防护网。斜道两侧及平台均设置栏杆及挡脚板，栏杆高度为1.2m，挡脚板高度不小于18cm。

3、预压荷载

第一孔：钢筋与混凝土质量合计489.52（吨），安全系数1.20，布载质量587.42 (吨)；第二孔：钢筋与混凝土质量合计581.30（吨），安全系数1.20，布载质量697.56 (吨)；第三孔：钢筋与混凝土质量合计529.31（吨），安全系数1.20，布载质量647.04 (吨)；左幅箱梁合计: 钢筋与混凝土质量合计1610.03（吨），安全系数1.20，布载质量1932.02 (吨)。

为了能够真实的掌握支架预压造成的地基沉降、支架本身变形，在加载预压之前测出各测量控制点标高，测量控制点按顺桥向每5米布置一排，每排4个点。在加载50%和100%后均要复测各控制点标高，加载100%预压荷载并持荷24小时后要再次复测各控制点标高，如果加载100%后所测数据与持荷24小时后所测数据变化很小时，表明地基及支架已基本沉降到位，可卸荷载，否则还须持荷进行预压，直到地基及支架沉降到位方可卸载。卸载完成后，要再次复测各控制点标高，以便得出支架和地基的弹性变形量（等于荷载卸后标高减去持荷后所测标高），用总沉降量（即支架持荷后稳定沉降量）减去弹性变形量为支架和地基的非弹性变形量。预压完成后要根据预压成果通过可调顶托调整支架的标高。预压结果见附表：现浇箱梁预压后沉降量计算表。

地基沉降稳定。支架弹性变形忽略不计。

结论：整体平均沉降为13mm，地基沉降为11mm，支架上部沉降2mm。支架稳定，以此相关数据调整桥面线形及箱梁底板标高，预设拱度。