包树黄河大桥菱形挂篮预压技术.doc

包树黄河大桥菱形挂篮预压技术工程科学科200黼9年12月上料L包树黄河大桥菱形挂篮预压技术黄金山(中国公路工程咨询集团有限公司,北京100097)摘要本文以包树黄河大桥工程实例,介绍了对锚固于挂篮和承台之间的钢绞线进行张拉达到挂篮预压目的的方法.实践证明:该方法技术合理,经济节约,工期短,值得推广.关键词悬臂浇注;钢绞线;菱形挂篮;预压中圈分类号U445文献标识码A文章编号16739671一(2009)1210024一Ol0引言挂篮是连续梁桥主梁悬臂浇注的重要设备,挂篮预压是挂篮施工的重要工艺之一.通过预压的手段检验挂篮整个系统在各种工况下的结构受力以及机具设备的运行情况,确保系统在施工过程中绝对安全和正常运行;通过预压掌握挂篮的弹性变形及非弹性变形的程度和大小,更加准确地掌握挂篮的刚度等力学性能指标,借以指导挂篮的立模标高,为施工监控提供可靠的参照数据,确保主梁施工线型,标高满足设计和规范要求.1工程概况包树黄河大桥是包头至树林召高速公路项目中重要的控制性工程,起点地处包头市沙尔沁镇的官地村,终点位于鄂尔多斯市达旗的德胜泰乡.主桥采用85+6150+85m变截面预应力混凝土连续箱梁跨越黄河主河槽:下部采用薄壁空心墩+承台+群桩基础.主桥总长1070m,单幅桥宽13.75m,箱梁底宽7.15m;根部梁高8.5m,跨中梁高3.8m;块长12m,悬臂浇注块段划分为83+54+55m,箱梁采用三向预应力.挂篮设计为菱形挂篮,由主桁,悬吊系统,底篮系统,后锚系统,行走系统,模板系统等组成,白46t.2预压加载方案2.1预压加载力计算混凝土自重:最大块件14#块,混凝土方量72.57m3,即72.57m32.5t/m3=182t.考虑1.05倍的涨模系数,混凝土自重取1821.05=191t.振捣及施工荷载:振捣及施工荷载取4Kpa,13.7550.4=27.5t.预压加载力:以上合计218.5t,挂篮加载系数取K=I.2,模拟预压加载力P=218.51.2=262.2t.2.2预压方案比选挂篮预压主要有水箱预压,沙袋预压和预应力预压等三种预压方案.通过对三种预压方案的比较,根据包树黄河大桥的现场条件,决定采用对锚固于挂篮和承台之间的钢绞线进行张拉达到挂篮预压的方案进行预压施工.2.3预压方案承台施工时,在承台上埋设钢绞线锚固装置,每挂篮对应四组,埋设位置在JI哽桥向挂篮吊带轴线的平面上.挂篮拼装结束后在底篮前横梁吊点旁边安装反拉装置,反拉装置上安装60T千斤顶.采用中j15.24钢绞线,其标准强度为1860Mpa,每组钢绞线为3根.固定端采用P锚锚固于预埋在承台上的锚固装置上,张拉端穿过反拉装置和千斤顶,进行张拉.考虑荷载在前吊带上的分配,内侧吊带为34.08t,外侧吊带为18.24t;由于存在260的张拉角度,内侧吊带处千斤顶张拉力为37.92t,外侧吊带处千斤顶张拉力为20.28t.承台预埋件和钢绞线锚固端转换装置设计成销接,保证钢绞线直线受力.反拉装置设计成锲形张拉面板,确保钢绞线与锚垫板垂直.由于张拉角度的存在,加载时会产生顺桥向的水平分力.为避免挂篮底篮承受水平荷载,在反拉装置和已浇o#块之间设置辅助装置,辅助装置由双H446199,2o等型钢焊接而成.反拉装置和辅助装置之间不固结,为活动铰形式.3预压试验过程及分析3.1加载点布置根据方案,每挂篮设置4个加载点,预压点的分布参照底板受力情况进行布置.外加载点张拉力为202.8KN,内加载点张拉力为379.2KN,四个加载点加载张拉力合计为1164KN.3.2分级加载按20%,50%,80%,9o%,100%,120%预压荷载进行分级同步,均匀,对称加载.加载过程按每级工况30min观测一次,记录挠度数据,在最大荷载加载完成后最少2h后卸载.加载过程中要密切观测,记录数据等.预压完成后,按100%,80%,50%,2O%,O%进行分级卸载,卸载过程中对挂篮弹性恢复进行观测.加载过程中,必须注意保证四台千斤顶同步加载,张拉力平衡.,3.3测点布置挠度测点布置,预压过程中,采用精密水准仪对挂篮底篮前横粱,上前横梁,后横梁对应的吊带或后锚位置进行挠度观测.3.4预压观测分析3.4.1外观检查挂篮受力后,没有出现因刚度不够产生的变形,焊缝脱焊,连接销子和连接螺栓松动等异常现象.3.4.2观测结果从表中可以看出,挂篮结构和变形满足规范要求,观测值与加载值之间有较好的线性关系.以11测点为例,观测值与加载值关系图如图l.0%2o%40%60*/0800/o100*/012o*/0加载僵(%)图1观测点观测值与加载值关系图观测值从1011.530向1011.47O变化,作线性回归分析,可见两者有较好的线性关系,线性相关系=-o.99764.在块段浇注时可利用此关系式根据具体施工荷载计算主桁变形值和吊带伸长值,作为修正箱梁模板定位标高的一个依据.4结束语包树黄河大桥挂篮预压结果表明挂篮自身结构刚度,变形特性和稳定性满足施工规范和设计要求,且通过预压数据分析可得到挂篮变形规律,为施工控制时修正模板定位标高提供依据.大桥后续箱梁块段的正常施工表明:采用对锚固于挂篮和承台之间的钢绞线进行张拉达到挂篮预压目的的方法是可行的.参考文献.1舒林.平寨大桥菱形挂篮荷载试验