悬臂挂篮连续梁桥托架反预压技术的应用

赵彬彬

(扬州城建控股集团，江苏 扬州 225000)

1 工程概况

芒稻河特大桥，主桥为三跨65+110+65 m变截面预应力混凝土连续箱梁。箱梁顶面设置2%横坡。0#块节段长11 m，在托架上浇注，两侧各个悬浇节段采用挂篮悬臂对称浇筑施工。主墩18#、19#墩采用方形双壁钢围堰。

2 方 案

2.1 0#块托架预压前构成及反预压施工工艺

根据工程特点，设计φ630钢管桩作为支撑，底部与承台预埋钢板焊接固定，顶部焊接钢板，安放I40。I40起到垫梁作用，I40顶面放置I25作分配梁。

此法是利用千斤顶反向施压原理，消除托架非弹性形变，得出节段弹性变形，在分配梁上安装反压装置构件，通过竖向精轧螺纹钢传递反力原理，在其上套油顶进行阶段分级施压，通过此法得出相应数据指导后续模板支架施工。

(1)施工工艺流程

0#块托架施工→设置分配梁→反压设备安装→千斤顶就位→测量初始读数→分级加载、卸载→记录读数→数据对比分析→完成预压。

(2)预压前准备

①反压构件设计思路

反压构件以型钢为主，根据现场情况，反压构件利用已有0#块横向分配梁做力传递平台，观测点布置于分配梁上，然后在观测点位置铺设一道纵向双拼I25做受压梁，受压梁顶面安装两道对称I20双拼锚梁。

②锚固钢筋精轧螺纹钢JL32(以下简称JL32)设置：18#主墩托架及管桩均置于双壁钢围堰内承台混凝土顶面，承台顶面至受压梁顶20.5 m,选用的JL32钢筋尺寸结合此数据必须符合要求。JL32钢筋底部与承台预埋钢板焊接，中间不足部分JL32通过套筒接长，JL32顶部穿过I20双拼锚梁，套上油顶及锚垫板。

(3)反力构件详细安装工艺

①分配梁铺设

在已经搭好0#块底板上方I25横梁作分配梁用，每片分配梁以50 cm分布设置，确保力均匀传递至托架上。

②安装受压梁及锚梁

根据悬臂挂篮连续梁桥特点，初始0#块节段底板设计为斜坡面，为确保受压梁(两根双拼I25)将力均匀传递至分配梁，在I25与分配梁结合处采用2 cm钢板制作成钢锲块进行填塞，将加工后的钢锲块焊接在工字钢的肋板处，每隔50 cm设一连接钢板，确保整体钢锲块受力时稳定不变形，确保预压稳定，尤其注意将钢锲块与横梁抄垫密贴；横向铺设两道I20作为锚梁，底部加锚垫板，对称布置在各观测点上。

③安装千斤顶

将80 t千斤顶，安放在分配梁与反压构件(双拼I20)上方，受压梁与分配梁间采用加工的锲形块抄垫密贴并焊接。锚梁与千斤顶间每个观测点对称增加两片锚垫板，增大张拉面积，确保张拉工序安全。

④在千斤顶上方加锚垫板，安装螺母，受压梁上方安装螺母，螺母松开5 cm，张拉完毕将JL32锚固筋与受压梁紧死，作为反预压受力点方便进行观测测量；

⑤将油泵与千斤顶相连接

⑥在梁外端与梁内段各设置三道观测点，一侧布置6个，两侧共计12个观测点，测点布置在分配梁上，本次预压选用18#主墩左幅一端6个点作为预压计算参考依据。

(4)荷载

碗扣支架上横梁方木、25aI分配梁、双40bI以及钢管立柱受力验算，经计算满足受力要求

(5)施压

首先在分配梁布置12个观测点，主墩每侧设6个点，一侧测量观测数据作为托架变形调整参考，选用穿心式80 t油顶对0#块托架进行反力施压试验，压载前读取标高H1(表2),然后分级施压，分三次加压，根据千斤顶校验曲线观测各个阶段油顶读数(表1)，每个阶段静载预压设定10 min，期间测出三级加压重量后的各沉降观测点标高H2，然后卸载，完毕后再测量一次各点标高H3。

根据观测点各个阶段测量出的数据，计算出托架系统弹性与非弹性形变数据：

F(弹)=H3-H2,F(非弹)=H1-H3。(F(弹)：弹性形变，F(非弹)：非弹性形变)0#块托架控制H=H0(设计)+预拱度数据

预拱度考虑以下因素:

f1：支架弹性形变值，f2：支架非弹性形变值，f3:悬浇块段张拉后预拱度数据，f4:各个块段自重导致0#块下沉挠度数据

确定0#块段模板施工控制高程：H=H0+f1+f2-f3+f4

0#托架卸载后重新调整模板高程时，因非弹性形变被消除，故控制高程：H’=H0+f1-f3+f4

其余0#块段托架同此法。

表1 油泵张拉应力及油表数据表

表2 测量观测点布置及沉降计算表

(5)观测结果分析

根据测量数据结果分析，各个节段及最终测量数据稳定均匀，未发生数据断面情况，说明数据可靠，通过观测后的弹性形变，较符合类似项目经验数据。

2.3 预压方案分析

广泛应用的预压方法为配重堆载法，如砂带法、水箱法等等，考虑以上方法，会产生材料及资金浪费，安全系数较低等劣势特点。

3 结 语

芒稻河特大桥18#主墩0#块托架采用反力预压法，与传统的砂袋预压、水袋预压工艺相比，此法缩短工期，解决0#块大吨位预压难度，操作简单，安全可靠，经济适用。整个工艺既易操作，又能带来效益。

[1] 朱艳,刘从容.蟒蛇河大桥悬臂施工关键技术[J].城市道桥与防洪，2010，(12):84-86.

[2] 李福成,符朝印.千斤顶张拉预压三角形挂篮施工技术[J].投资与合作:学术版，2012，(2):172-173.

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