浅谈浇箱梁支架的搭设与预压施工

刘海景

摘要：支架的搭设和预压施工是鱼腹式预应力混凝土现浇箱梁施工的重要环节，也直接影响到桥梁的线形及施工质量。下面以某高架桥施工为例分析研究支架的搭设和预压施工技术。本文以某高架桥施工为例，介绍了鱼腹式预应力混凝土现浇箱梁支架搭设和预压的方法，并对支架预压荷载的选用进行了对比研究，择优选择了方案，使箱梁的线形控制取得了很好的效果。

关键词：现浇箱梁;支架;搭设;预压;砂袋法

前  言

鱼腹式预应力混凝土现浇箱梁由于其造型优美、线条流畅等特点，在近年来的城市桥梁设计中越来越多地被采用。支架施工法因其施工方法简便，造价相对低廉在现浇箱梁施工中得到了广泛的应用。

一、工程概况

某高架桥全长1141.25m共计12联，其中最短联长75m（由3跨25 m组成），最长联长125m（由5跨25 m组成）。梁体采用现浇预应力混凝土整体鱼腹式断面连续箱梁，桥面宽25.5m。本桥现浇箱梁工程数量大、断面宽，位于4个不同半径的小半径平曲线和2个不同半径的竖曲线上，梁体高度变化（第3联为变截面，其它联横断面上各点梁高随线路超高而变化），整个梁体线形呈三维变化。因此现浇箱梁的线形控制是本工程的重点和难点，支架的搭设和预压施工控制更是其中的关键。

二、支架方案

1.支架采用

本桥满樘支架采用φ48mm，壁厚3.5mm的标准碗扣式脚手架和扣件式脚手架（剪刀撑）。

2.支架布置

支架设计平面布置60㎝×60㎝，横杆步距120cm，剪刀撑纵横向均每6米布置一道，两侧连续布置，剪刀撑与地面夹角按45°设置，在翼缘板位置设置横向和纵向加强剪刀撑（斜撑），每4m增设一层水平剪刀撑（水平斜拉杆）。

支架布置示意图如下：

三、碗扣式满堂支架搭设

1.施工顺序

场地清理→地基处理（如果有）→测量放线→搭设支架→支架高度调节→铺设模板。

2.支架搭設

地基处理完毕后，进行施工放样，确定方木铺设和支架搭设位置，放样结束后进行支架搭设。支撑采用 φ48×3.5标准碗扣式钢管，下设立杆可调底座并下垫12×20cm方木，上设立杆可调托撑（顶托）并上垫15×15cm方木，平面布置60㎝×60㎝。横杆步距1.2m，不足1.2m仍按一步杆施工。纵、横向剪刀撑采用扣件式钢管，利用扣件与竖、水平杆连接，与地面的夹角取45～60°值，在转角处设置转角斜撑，在翼缘板范围内设置横向、纵向加强剪刀撑（斜撑），每4m增设一层水平剪刀撑（水平斜拉杆）。支架两侧设置宽200cm操作平台，端头高于现浇梁顶面150cm，加两道横杆做为防护栏，周边采用安全网封底，底部设拦脚板高20cm，并在底部设置防坠网。

四、支架预压

为了确切得出支架的沉降量和变形量，应在梁体底模铺设完毕后，对支架进行预压。

1.荷载重量

为了保证支架在施工过程的安全稳定性，支架预压重量为箱梁重量的120%，预压范围为底板、翼缘板全范围，其中100%荷载为设计要求等载预压，增加的20%为检验性超压，预压以跨为单位进行逐跨预压。

2.预压荷载选用

由于预压时间是箱梁底板施工完成后进行，为了有效地保护箱梁底板（竹胶板）板面质量，所以预压荷载应选用不对底板造成损伤的柔性荷载。目前有两种柔性荷载可选用，一是大型水袋，二是砂袋。这两种预压袋的优缺点如下：

2.1 大型水袋法。采用大型水袋进行预压优点是：水源方便，所需成本低。缺点：一是加水预压施工所需时间长，加水量大，不能满足箱梁工期要求;二是箱梁坡度大，水袋所需高度过高，施工安全隐患相当大。

2.2 砂袋法。采用堆载砂袋法，即用编织袋装满砂料，砂袋法优点是：一是砂源充足，预压后砂可以再利用，所需成本低;二是砂袋法预压施工灵活，能满足纵向腹板预压重量大的要求;三是预压后的砂袋可以堆码存放，待下一联箱梁再次利用。缺点是：由于预压所需砂袋数量多，所以第一次预压前装砂袋时间长。

2.3  综合以上两种预压方法的优缺点，择优选择砂袋法预压。

3.砂袋法预压施工

砂袋利用吊车吊运到箱梁底板上，为防止支架在加载过程中发生倾斜，预压从桥梁中线向两侧均匀对称堆码，且全幅逐层堆码。严禁局部集中堆载到一定高度后，再进行其它区域堆载。根据箱梁荷载分布情况，预压砂袋按箱室、腹板位置的荷载集度（一期恒载+施工荷载），换算成砂袋的重量，并从而确定砂袋的堆码高度。预压采用分级加载，第一、二次分别加载总重的30%，第三次加载总重的40%，预压稳定后加载超载的20%。每级加载时，逐层堆载。

4.预压观测

由于预压逐跨预压，所以在每跨箱梁1/4跨、1/2跨、3/4跨及墩台侧分左中右布设观测点，加载前观测一次原始标高，加载后，观测各观测点的标高，等沉降稳定卸载后再测量各观测点的标高。具体观测安排如下：

第一次加载后，每2小时观测1次，观测4小时，做好记录。如连续两次观测沉降量差不超过3mm，认为沉降趋于稳定，再进行第二次加载，每4小时观测1次。第二次第三次加载观测同第一次。第三次加载沉降稳定后，再进行最后20%的超载预压，同样进行观测，观测沉降稳定后，进行卸载。支架的变形值必须满足《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）中规定“支架、拱架受载后挠曲的杆件（盖梁、纵梁），其弹性挠度为相应结构跨度的1/400”的要求。卸载同时继续观测。卸载完成后记录好观测值以便计算支架、方木、地基的弹性和非弹性变形。

5.预压结果分析

采用统计法分析各阶段观测值，剔除个别值，找出观测值的规律性。计算支架弹塑性压缩值：

支架塑性变形ΔL塑=加载前底模标高-卸载后底模标高

支架弹性变形ΔL弹=卸载前底模标高-卸载后底模标高

其中塑性变形包括地基沉降值、接缝压缩值及方木塑性压缩值，该值在预压完后认为已消除，调整底模标高时不再予以考虑。

各点标高H=设计标高+支架弹性变形值

五、结束语

在某高架桥的施工中通过支架的搭设和预压相结合，对箱梁的线形起到了很好的控制，取得了很好的施工效果。同时此研究为今后支架预压施工打下了良好的基础。

参考文献：

[1]路桥集团第一公路工程局主编.《公路桥涵施工技术规范》（编号JTJ041-2000）[S].北京：人民交通出版社，2000.10.

[2]张俊义.《桥梁施工常用数据手册》[K].北京：人民交通出版社，2005.

[3]交通部第一公路工程总公司主编.《桥涵》（公路施工手册）[K].北京：人民交通出版社，2005.11.