少支点落地钢管支架现浇箱梁预压与调模测量技术

1、少支点落地钢管支架现浇箱梁预压与调模测量技术【摘要】采用少支点支架法施工整体现浇箱梁，既可保 证工程质量，又可保证施工安全，尤其能保障高架桥下既有 车辆与行人的安全通行，因此少支点支架法是城市现有道路 改建为城市高架路的重要施工方法。本文介绍了现浇箱梁采 用少支架施工工艺中的测量方法，预压试验的沉降变形测量 技术，通过后续测量调整现浇箱梁线形的方法。【关键词】少支架支撑现浇箱梁预压试验调模技术后续 测量1 概述 某长江公路大桥位于江苏省启东市，该桥北引桥上部结 构采用跨径为 30m 预应力混凝土等高度连续箱梁， 箱梁左右 幅为分离式，共计三联。跨径布置为8X 30+10 X 30+2x 30m

2、。 梁高1.9m，箱梁顶面设有2%横坡，采用箱梁绕桥面设计高 程点旋转形成，箱梁横断面中心线不垂直于大地，而且与墩 中心线不在一条直线上。箱梁为双向预应力混凝土结构，主 梁除布置纵向预应力束外，在桥面板内设有横向预应力束。 按照设计要求， 现浇箱梁每段按单幅两跨推进施工， 每联（除 第三联）首跨施工段长度为65.5m，尾跨施工段为 54.5m，中间施工段为60m （均指沿路中心线处弧长，包含伸缩缝宽 度）。由于箱梁投影线穿越区域地表及地层地质承载力较差， 且现浇箱梁跨越乡村道路，行人与车辆较多，为确保施工质 量及安全，现浇箱梁采用少支点钢管落地支架进行混凝土现 浇施工。2 少支点钢管落地支架施

3、工少支架支撑体系由支架基础 （PHC桩及承台）、钢管桩立 柱、平联、砂箱、承重横梁、贝雷桁架纵梁、底模系统（型 钢分配梁和底模板）组成如图 1 所示。图 1 现浇箱梁少支架支撑体系标准断面图 每跨箱梁施工搭设四排支架，标准布置间距为 9.0m+7.5m+9.0m ，边排支架利用设计桥墩承台为基础，中间 两排支架采用PHC管桩加承台结构基础。 根据桥梁曲线要素 及基础布置，准确计算出 PHC管桩和承台结构坐标，采用 GPS或全站仪精确放样出管桩位置，沉桩垂直度及标高通过 全站仪和水准仪进行过程观测和控制。承台采用全站仪放样 角点，并放样出钢管桩支架设计位置，以此预埋锚筋和锥形 螺母。 钢管桩立柱

4、垂直度通过两台J2 经纬仪进行控制。 实测钢管桩立柱顶高程并放样出卸荷砂箱位置，按照实测的高程 确定砂箱高度。3 预压试验 现浇箱梁支撑体系预压的目的是为了尽可能真实的模 拟现浇箱梁施工荷载情况，检验支架的整体稳定性和强度，较为准确的计算出支架系统的非弹性变形值和弹性变形值， 以确定其安全性和箱梁立模标高，保证箱梁在浇注混凝土后 满足设计的外形尺寸和挠度要求，确保其线形美观。预压荷 载拟定为箱梁自重的 1.2 倍，每联首跨施工段长度 65.5m ， 最大砼浇筑方量约 677m3，其总重 G=677X 2.5=1692.5t，则 预压总荷载N=1.2G=2031t,按照均布水袋或砂袋荷载进行总

5、荷载预压。每个水袋装水7.2 X 3.6X 1.5=38.88t，总共需54个水袋，总载 38.88t X 54=2099.5t2031t，能够满足预压荷 载要求。 30m 现浇箱梁支架预压水袋布置示意图 2 所示。图 2 30m 现浇箱梁支架预压水袋布置示意图3.1 准备工作 利用全站仪在型钢分配梁上放样出底模中心线，并安装底模板就位， 初步调整标高， 使底模高程比设计高程高1cm。为避免与水袋布置位置相互影响，支架沉降观测点布设在箱 梁底模板下分配梁上，共布设 84 个，位置分别在钢管桩立 柱和跨中位置，按照中心线对称布设；同时在支架基础的承 台上设置基础沉降观测点 1 8个。测点布置情况

6、如图 3所示： 图 3 30m 现浇箱梁沉降观测点平面布置图3.2 观测方法 为便于观测，采用细钢丝绳悬挂重锤法将支架沉降观测点引至地面以上，通过调节钢丝绳长度用水准仪观测，使重 锤在同一视线高处，并在重锤上用双面胶带粘贴短钢尺。在 箱梁施工区域外布设沉降观测水准基点和副点，预压施工前 采用 NA2 精密水准仪对所有观测点进行测量并做好记录， 然 后加载。加载应按照混凝土浇注顺序和速度分级进行。各分 级荷载施加完成后应及时进行沉降观测并计算测量成果进 行分析，观测结果无异常情况方可进行下一级荷载的施加。 全部加载完毕后以 12h 为一个观测单位进行连续观测，如连 续 2 天观测支架沉降小于 1

7、mm 则可认为支架沉降基本稳定， 此时可以进行卸载。卸载完成后，再次对各测点进行观测。4 数据处理分析及结论 经过观测，在 2天内各断面最大下沉量如图 4 所示。图 4 各断面最大沉降量图由此图 4 和现场数据可以看出，在支架跨中和箱梁节段 的端头位置沉降变形较大，而翼缘位置变形较小。及时整理 预压中的原始数据，计算出支架弹性变形量和非弹性变形量。 弹性变形值和非弹性变形值可用以下公式进行计算：弹性变形值h弹二卸载后高程h3-加载完成后高程h2 非弹性变形值h非=预压前高程hi-卸载后高程h3 按照二次抛物线公式 qx=q( 1-4x2/l2 )，计算调校模板时 所对应断面的预拱度，则该断面的底模预拱度为 h 预=弹性 变形值 h 弹 +设计预拱度 h 设(本桥设计为 0)。经测量，支架基础沉降变化较小，可以认为无沉降。6 结语通过预压试验得到了支架系统的变形数据，检验了支架的整体受力性能，减小了支架的非弹性变形，确定了支架的 预拱度，提高了施工精度，使箱梁整体线形流畅美观。参考文献：