浅析逐孔施工预应力连续箱梁支架的拆除

杨松

摘要：等截面预应力连续箱梁采用支架逐孔施工的过程，是由简支状态转换为连续状态的过程，在体系转换的过程中箱梁受到的内力、结构次内力及截面应力等均发生改变，本文通过力法计算体系转换过程中主梁的自重内力，分析其特点，探讨研究施工阶段支架的拆除。

关键词：等截面预应力连续箱梁 ； 简支变连续 ； 受力分析 ；支架拆除

中图分类号： U448.21+3文献标识码：A

1、简介

等截面预应力连续箱梁采用支架逐孔现浇施工，通过逐孔浇筑混凝土、张拉预应力、适时拆除支架，结构体系由简支转换为连续。施工段之间的连接通过预应力束预留在前一施工段中的齿板和施工缝处的连接器，施工阶段主梁的自重由支架和预应力承担，拆除支架对于主梁的受力有一定的影响。主梁内力包括恒载内力、活载内力以及由于预加力、混凝土收缩徐变、温度变化和支座沉降等引起的结构次内力等，施工阶段主要考虑主梁恒载内力中的主梁自重[1]。

2、体系转换施工阶段划分

下面以三等跨等截面预应力连续箱梁逐孔支架施工为例，从桥的一端向另一端施工，分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个施工阶段[2]。

第Ⅰ阶段：在支架上浇筑Ⅰ类边跨，待其达到设计强度，张拉预应力钢束，压注水泥浆，形成带悬臂的简支梁体系，如图1-a所示。

第Ⅱ阶段：在支架上浇筑中跨混凝土，待其达到设计强度，张拉预应力钢束（底板束与Ⅰ类边跨预留齿板通过钢束连接，顶、腹板束与施工缝处连接器连接），压注水泥浆，形成带悬臂的连续梁体系，如图1-b所示。

第Ⅲ阶段：在支架上浇筑Ⅱ类边跨，待其达到设计强度，张拉预应力钢束（底板束与中跨预留齿板通过钢束连接，顶、腹板束与施工缝处连接器连接），压注水泥浆，完成简支变连续的体系转换，形成连续梁桥，如图1-c所示。

3、体系转换施工过程中主梁的受力及其分析

3.1体系转换施工过程中主梁的受力

第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个阶段体系转换施工过程中，主梁的内力通过力法计算得到结果如表1所示，其内力弯矩变化情况如图2-a、2-b、2-c所示。

主梁各施工阶段恒载内力计算结果 表1

项目 阶

段 第一跨 第二跨 第三跨

0 L 0 L 0 L

支

反

力

(qL) Ⅰ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─

Ⅱ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─

Ⅲ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─

剪

力

(qL) Ⅰ 0 ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─

Ⅱ 0 ─ ─ ─

Ⅲ 0

弯

矩

(qL2) Ⅰ 0 0 ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─

Ⅱ 0 0 0 ─ ─ ─

Ⅲ 0 0

3.2体系转换施工过程中主梁的受力分析

结构体系转换施工过程中，后续施工段通过预应力束与前面施工段连成一个整体，同时对前面施工段的受力产生影响，主梁各阶段受到的支反力、剪力及弯矩的最大值及变化情况如表2所示。

第Ⅰ阶段：主梁受到的支反力与剪力支座B处最大，弯矩AB跨跨中处最大。

第Ⅱ阶段：主梁受到的支反力与剪力支座B处最大，较第Ⅰ阶段增加56%；弯矩AB跨跨中处最大，较第Ⅰ阶段减少42.86%。

第Ⅲ阶段: 主梁受到的支反力与剪力支座B、C处最大，支座B处较第Ⅱ阶段减小33.18%、支座C处较第Ⅱ阶段增加24.09%；弯矩BC跨跨中处最大，较第Ⅱ阶段增加562.75%。

主梁各施工阶段支反力、剪力与弯矩最大值及变化情况表2

施工阶段 支反力

A B C

Ⅰ 0.4688 0.7813

Ⅱ 0.3750 -20.00% 1.2188 56.00% 0.6563

Ⅲ 0.6857 82.84% 0.8143 -33.18% 0.8143 24.09%

施工阶段 剪力

A B C

Ⅰ 0.4688 0.7813

Ⅱ 0.3750 -20.00% 1.2188 56.00% 0.6563

Ⅲ 0.6857 82.84% 0.8143 -33.18% 0.8143 24.09%

施工阶段 弯矩

AB跨中 BC跨中 CD跨中

Ⅰ 0.1094

Ⅱ 0.0625 -42.86% 0.0469

Ⅲ 0.2178 248.53% 0.3107 562.75% 0.2178

4、体系转换施工过程中支架的拆除情况及其合理性分析

4.1体系转换过程中支架拆除的情况

结构体系转换施工过程中，为保证悬臂段的施工缝的质量及下一施工段的预留预应力施工的连续性，悬臂段支架待下一施工阶段施工完毕再考虑，其他整跨支架的拆除可分为三种：

（1）第Ⅰ阶段拆除AB跨支架，第Ⅱ阶段拆除BC跨支架，第Ⅲ阶段拆除CD跨支架。

（2）第Ⅰ阶段不拆除支架，第Ⅱ阶段拆除AB跨支架，第Ⅲ阶段拆除BC跨、CD跨支架。

（3）第Ⅰ、Ⅱ阶段均不拆除支架，第Ⅲ阶段施工完毕拆除AB跨、BC跨、CD跨支架。

4.2支架拆除合理性分析

CD跨（Ⅱ类边跨）为主梁的最后一跨，施工完毕整联形成一个整体，现主要考虑AB跨（Ⅰ类边跨）、BC跨（中跨）支架的拆除。

AB跨、BC跨主梁受到的支反力与剪力，三个施工阶段中第Ⅱ阶段最大；受到的弯矩，三个施工阶段中第Ⅲ阶段最大。主梁在最大支反力、剪力与弯矩作用下支架均能保持稳定，在受到预应力的施工后，梁的抗剪能力提高、抵消梁自重产生的弯矩，支架的稳定性更高，在该跨施工阶段施工完毕即可拆除。

5、支架拆除

5.1支架拆除前准备工作

全面检查脚手架的扣件连接、抱柱箍、支撑体系等是否符合构造要求；根据检查结果补充完善中的拆除顺序和措施，经审批后方可实施；拆架前，按审批后的脚手架专项方案对施工人员进行安全技术交底；清除脚手架体杂物及地面的障碍物。

5.2支架的拆除

在支架拆除前，首先要正确进行支架的卸载，严格按照从跨中向支座依次循环松动顶托螺杆，当达到一定卸落量后，支架方可脱落梁体。

支架拆除按专项方案的要求卸落，遵循先支后拆，后支先拆的顺序。从跨中向支座依次循环卸落，分几个循环卸完，卸落量开始宜小，以后逐渐增大。在纵向应对称均衡卸落，在横向应同时一起卸落。

支架的拆除先拆栏杆、翼板、外伸梁支架，再拆除箱梁底板支架，从跨中对称往两边拆。要先拆模板、剪刀撑、斜撑、而后小横杆、大横杆、立杆等，拆除剪刀撑时，应先拆中间扣，再拆两头扣，拆完后由中间的人负责往下传递钢管。并按一步一清原则依次进行，要禁止上下层同时进行拆除工作。整个拆架过程中必须有技术人员跟班指挥与检查。

拆除支架时不允许用猛烈地敲打和强扭等方法，拆卸的模板、配件不得随意抛落，应抬、吊缓放，严禁抛扔，以保安全。

拆卸后的支架，应及时清除灰浆、污垢，维修整理，分类存放，妥善保管，防止变形。

6、结语

总而言之，等截面预应力连续箱梁采用支架逐孔施工的过程，是由简支状态转换为连续状态的过程。等截面预应力连续箱梁的支架，在每一孔箱梁施工完毕即可拆除。在支架的拆除过程中，我们要做好相应的准备和完善工作，注意拆除中的要点问题，认真做好每一步，以保证施工的安全顺利推进。

参考文献:

[1]交通部. JTJ 041-2000公路桥涵施工技术规范[J].北京：人民交通出版社，2000.10。。

[2]交通部. JTG D60-2004 公路桥涵设计通用规范[S].北京：人民交通出版社，2004.10

[3]中交公路规划设计院 主编. JTG D62 - 2004 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].北京：人民交通出版社，2004。

[4]邵旭东、程翔云、李立峰 编著.桥梁设计与计算[M].北京:人民交通出版社，2007.2。

[5]孔祥福、周绪红、于坤、狄谨:预应力混凝土连续梁的次内力分析方法[J].建筑科学与工程学,2007,24(2) :48-53。

[6]中交第一公路工程局有限公司 主编. JTJ/T F50-2011公路桥涵施工技术规范[J].北京：人民交通出版社，2011.7。

[7]中国建筑科学研究院 主编.GB 506666-2011混凝土结构工程施工规范[J].北京：中国建筑工业出版社，2012.5。