浅议预压技术在现浇梁中的应用

【摘要】本文介绍了不同支架类型选择不同的预压方法，并以遂渝线东阳2 号大桥为例详细阐述了预压技术在工程中的应用。

【关键词】预压；支架；施工方法

中图分类号：S605文献标识码： A

一、前言

随着我国工程项目的不断增多，现浇梁在施工中的应用非常普遍，预压这道工序在检验现浇梁支架安全性和计算现浇梁底板的标高等数值方面非常关键，起到至关重要的作用。

二、预压工程技术

预压主要是观测支架在设计恒载作用下支架、地基等的弹性与非弹性变形情况。经过预压,检验支架的稳定性,基本消除支架的非弹性变形,取得相关需要调整的数据,确保支架在浇筑过程的变形在混凝土容许范围内,保证箱梁的设计尺寸与标高、坡度。

1、支架类型

对于预压加载的方式,从国内桥梁建设综合来看,主要有流体加载和固体加载2大类。对于跨数多、总长度大的箱梁结构,在满足设计要求的前提下,应结合施工现场的具体条件,优先考虑选用施工方便、周转快、切实可行的预压方法。采用支架法现浇连续箱梁是常规的施工方法,不同的支架形式带来的工费、机械费及工期都有所差别。现浇连续梁支架通常采用梁式支架、满堂式钢管脚手支架、门型架支架、碗扣型钢管支架及多种方式相结合等形式。不同的支架形式也各有不同的特点和适用条件。军用梁为全焊构架、销接组装、单层或双层多片式拆装桁架,其主要特点是:承载力大,使用范围广,跨度易布置;杆件种类少,拆装与互换方便;结构轻便,构造简单,架设迅速等,现越来越多地运用到相关工程中。

碗扣式多功能支架为近年来新开发的一种新型建筑支架,该产品具有重量轻、操作简单、承载大、高度和宽度可根据不同模数进行选择的特点,其可调式上下托对于支架的安装调整及拆除都非常有利。扣件式钢管脚手架由钢管和扣件组成。其特点是:装拆方便,搭设灵活,强度高,坚固耐用。但是,如使用不当,它会发生整体失稳甚至倒塌事故,给工程带来灾难性后果。因此,施工过程中,保证支架的整体稳定显得十分重要。门型架支架几何尺寸标准化,结构合理,受力性能好,拆装容易,架设效率高,经济实用,但稳定性较差,需要设置纵横向钢管与门架相连。

2、 地基处理说明

地基处理方式根据箱梁的断面尺寸及支架形式对地基的要求而定。支架的跨径大,对地基的要求就高,地基的处理形式就得加强,反之就可相对减弱。地基处理形式有:(1)地基换填压实;(2)混凝土条形基础;(3)桩基础加混凝土横梁等。地基处理时要做好地基的排水,防止雨水或混凝土浇筑、养生过程中滴水对地基的影响。地基处理完毕后,应采用原位动力触探和取样室内试验或轻型动力触探进行地基承载力测定,地基土承载力必须大于支架立柱竖向集中力传布的压强,而且应具有一定的安全系数k,一般k=1.2[2]。

3、支架架设

搭设支架时,根据梁底、纵横向方木大小和地面标高选配支架,由专业架子工和木工负责支设;支架的扣件应用扭力扳手拧紧,支架必须垂直、水平;设置纵横向的斜撑,在梁底模板施工前放置,保证支架体系的刚度和稳定性。支架完成支立后,应对所有节点逐个进行检查,确保扣接紧密,传力可靠。搭设碗扣式支架时,其纵横梁方向间距、竖向间距应满足承载力计算。为了保证碗扣式支架的稳定性,在纵横向按设计要求加设斜撑,且用扣件连接牢固。安装立杆、横杆时,根据立杆及横杆的设计组合,从底部向顶部依次安装立杆、横杆。安装时应保证立杆处于垫块中心,且随时检查立杆垂直度,垂直度偏差不大于1%。一般先全部装完一个作业面的底部立杆及部分横杆,再逐层往上安装,同时安装所有横杆。斜杆安装是为了保证碗扣件支架的稳定性,必须按设计要求安装斜杆,安装时尽量布置在节点上,且用扣件连接牢固。

三、工程实例

1、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。

2、预压施工方法

（一）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。

（二）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。

（三）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。

四、结束语

综上所述，预压技术在现浇梁施工中可有效检验支架的整体受力性能,提高

预定施工精度，预压这道工序至关重要。

参考文献

[1]陈四一，冯晓.碗扣式钢管脚支架在现浇连续梁桥施工中的应用[J].中南公路工程，2006, 31( 5) : 76一78

[2〕杨玉玲，李英利，秦红利.支架法现浇梁施工应用的可行性[J]上海煤气，2004( 12): 8-15