浅析桑坝大桥主拱圈悬拼钢拱架水箱预压

沈 阳

(贵州省公路工程集团有限公司)

浅析桑坝大桥主拱圈悬拼钢拱架水箱预压

沈 阳

(贵州省公路工程集团有限公司)

桑坝大桥采用悬拼拱架进行主拱圈混凝土施工，在正式浇筑主拱圈混凝土前须对拱架进行预压，以验证悬拼拱架的工作性能，在实际施工中采用梯步式水箱进行预压。

桑坝大桥;悬拼拱架;水箱预压

1 预压方案

按照《桑坝大桥拱架计算书》拱圈底板5%超方，混凝土重量为821 t，预压荷载按此重量的1.2倍计算，则预压总重量

821×1.2=985.2 t，即预压荷载为9 852 kN

在计算水箱加载重量时，应扣除水箱平台钢管支架25 t、竹胶板:1 500 m2×0.015 ×0.6=13.5 t

则水箱总蓄水量为:985.2 －25 －13.5=946.7 t

设计预压水箱储水深度(按拱圈底板5%超方计算的1.2 倍)

由于拱圈为弧形，拱脚至拱顶平面荷载集度是不一致的，拱脚至拱顶水箱储水深度也应是变化的

A、拱脚至 1#排架段(1#、2#、29#、30#水箱):1.812 m

B、1#排架段至 2#排架段(3#、4#、27#、28#水箱):1.318 m

C、2#排架段至 3#排架段(5#、6#、25#、26#水箱):1.238 m

D、3#排 架 段 至 4#排 架 段 (7#、8#、23#、24#水 箱):1.170 m

E、4#排 架 段 至 5#排 架 段 (9#、10#、21#、22#水 箱):1.130 m

F、5#排架段至 6#排架段(11#、12#、19#、20#水箱):1.103 m

G、6#排架段至 6#排架段(13 ～18#水箱):1.079 m

2 预压步骤

(1)按照《桑坝大桥拱架计算书》对两侧拱脚L/8、L/4、3L/8、L/2、等控制点准确放样并作明显标记。

(2)安装《桑坝大桥拱架计算书》水箱所述拱圈混凝土浇筑程序方案二确定水箱顺序，各水箱加载顺序为:8#、9#、22#、23#→7#、10#、21#、24#→数据观测→1#、2#、29#、30#→3#、4#(半池)、28#、27#(半池)→数据观测→15#、16#、14#、17→数据观测→4#(半池)、5#、27#(半池)、26#、6#、25#→数据观测→11#、20#、12#、19#、13#、17#→数据观测。

(3)加载完成，持荷24 h无异常即开始卸载，卸载步骤按加载步骤反向进行，同时做好各步骤下拱架的应力应变观测、记录。

3 安全保障措施

(1)作业中严格执行各项施工安全管理制度、规程。

(2)在预压加载过程中对拱架的轴线偏位、高程变化进行全程观测。

(3)在预压加载各加载阶段，与监控单位驻现场人员密切协作对拱架的应力变化进行测算、记录，随时掌握拱架应力应变情况。

(4)严格遵照《桑坝大桥拱架计算书》加载步骤进行加载，将观测结果与设计数据进行对照，一旦发现较大偏差，立即停止加载，待查明问题原因并妥善处理后再进行后续加载工作。

(5)尽量模拟施工实际混凝土浇注速度进行加载;

(6)在正式水箱预压前，在地面搭建1.85 m高水箱一个进行试验，以检验水箱性能，尽早发现可能存在的问题，提前解决，保证预压加载顺利。

(7)预压加载速度:946.7/50=18.9 m3/h，计算可能的损耗，预压抽水设备每小时抽水不应小于20 m3。

4 预压结果

拱架预压加载于2010年03月22日上午09∶00开始，2010年03月26日凌晨03∶30完成加载。期间22日晚22时至23日早07∶00因遭遇暴雨、浓雾等恶劣天气暂停加载，23日晚21时至次日早08∶00抽水设备故障检修，暂停加载，加载总时长90.5 h。预压全程对拱架沉降变形进行观测，相关数据记录见表1－表4。

分析以下数据，可以看出，拱架自身强度、横向稳定性均满足施工需要，且刚度较大，在主拱圈混凝土强度生成过程中对主拱圈混凝土扰动较小，有利于主拱圈混凝土强度的强度养成。

U445

C

1008－3383(2014)04－0070－02

2013－12－15

表1 拱圈预压加载竖向位移记录

表2 拱圈预压加载横向位移记录

表3 拱圈预压卸载竖向位移记录

续表3

表4 拱圈预压卸载横向位移记录