水压法在现浇混凝土连续梁支架预压中应用探析

1、水压法在现浇混凝土连续梁支架预压中应用探析摘要：随着我国建筑工程的发展，我国混凝土材料的相 关技术也取得了较大的发展进步。笔者将结合自己的工作经 验，对支架现浇混凝土连续梁的有关施工问题进行分析，并 对水压法的应用问题进行分析。abstract: with the development of construetion projects in china, china? s related technology to concrete materials has also made a large development and progress the author will combine

2、 his work experience to analyze the construetion issues related to stent in-situ concrete continuous beam, and analyze the application of water pressure method关键词：水压法；现浇箱梁；支架预压key words： water pressure method； place box beam； bracket preload中图分类号：tu37文献标识码：a文章编号:1006-4311 (2013) 01-0042-030引言连续箱梁一般为

3、大体积混凝土现浇施工，支架的稳定性 和变形量是决定支架现浇梁施工成功与否的关键。预压主要 是观测支架在设计恒载作用下支架、地基等的弹性与非弹性 变形情况。经过预压，检验支架的稳定性，基本消除支架的 非弹性变形，取得相关需要调整的数据，确保支架在浇筑过 程的变形在混凝土容许范围内，保证箱梁的设计尺寸与标 高、坡度。随着我国建筑工程的快速发展，我国的混凝土相 关技术和施工工艺也逐渐的向自动化和机械化的方向发展。 在施工的过程中，为保证现浇混凝土结构尺寸，混凝土连续 梁支架预压可以采用很多方式，对于预压加载的方式，从国 内桥梁建设综合来看，主要有流体加载和固体加载两大类。 下文中笔者将结合自己的工作

4、经验，主要对水压法的应用进 行分析，以期通过对该技术流程的阐述和具体的工程施工案 例进行分析，来促进该技术在混凝土的连续梁支架预压中的 应用。1支架预压多种方法分析比较就目前我国建筑工程的混凝土施工来看，支架预压的方 法有很多，不仅包括袋装砂石、钢锭等常用方法，还包括钢 质水箱等新兴方法，但是笔者通过对大量的实践经验的总 结，认为水压法是一种更加适合未来建筑工程的混凝土施工 的方法，因其具有以下使用优点：1.1简便安全同固体加载混凝土连续梁支架预压方式 相比，水压法的施工过程更加容易掌握和操作，使得其在应 用中的受限范围比较小，因为水压法在具体的操作过程中， 对施工材料和工艺没有特殊的要求，对

5、于操作人员的专业技 能的要求也不高，所以比较便于在建筑工程的混凝土施工环 节开展。但是笔者发现，该方法更加适合于高度相对较髙的 现浇混凝土连续梁支架预压中，尤其是十米以上的支架，可 以起到更好的预压效果。就目前来看，我国的道路工程的支 架现浇连续混凝土箱梁已广泛采用该方法对支架进行预压 处理，极大的提高了预压施工的安全性，保证了桥梁施工安 全。1.2省时省力在采用水压法对混凝土连续梁支架进行 预压施工的过程中，可以较其他的常规预压方法节省更多的 施工时间和人力、物力。因为在采用水压法施工的过程中， 所采用的最主要的预压载体是水，该方法的实施通过水泵即 可加载和完成，这在很大程度上节省了工程的预

6、压加载的时 间，同时也大大的节约了在材料和机械设备的投入，使得施 工的时间大大缩短，施工效率大大提高。1.3受力均衡在采用水压法对混凝土连续梁进行支架 预压施工的过程中，可以实现更加均匀的受力，即采用常规 的方法在对混凝土连续梁进行预压施工的过程中，一般来说 只能实现局部受力，同时只能对连续梁的支架的做垂直向的 荷载力的增加，主要就导致了在施工的过程中无法确认箱梁 的侧模刚度，也就无法保证箱梁的安全性。因此，水压法是 一种更加科学的预压方法，因为在水压法的施工过程中，采 用的是可以流动的水作为荷载，这样就可以使其能够在材料 的浇筑和受力的过程中实现均匀的荷载力的施加。从而有效 的增加模板的刚度

7、和稳定性，也就会避免腹板变形等病害的 发生。由此可见，水压法的均匀性特点可以有效的避免施工 过程中的受力不均产生的各种问题。1.4经济实用 在实践的过程中，采用水压法对连续梁 支架进行预压可以有效的节约工程成本，因为水压法施工 时，采用的是油布材料，虽然首次加工油布要投入一定的成 本，但是据目前市场上的平均价格来看，油布价格低廉，而 每一块油布至少可以实现五次以上的循环利用，经过认真的 计算，我们发现采用水压法，实际上平摊在具体的支架预压 上的施工费用并不高。而在采用其他预压方式进行施工时， 机械设备方面的投入要远远的大于水压法的成本，由此可 见，在釆用水压法进行施工的过程中，可以有效的节约工

8、程 成本，较其他方法更具经济价值。1.5水源限制 上文中我们从几个方面，分析了水压法 在进行连续梁支架预压施工过程中的优点，但是实践中水压 法也不是绝对的完善的，会受到一定的施工条件的限制和影 响。最重要的表现就是水压法的实施必须依靠充足的水源， 因为其荷载力基本来自于水，所以如果没有充足的水，水压 法将无法进行。上文中笔者结合自己的工作经验，对水压法的使用特点 进行了分析，希望能够为水压法的选用提供有效的参考，下 文中笔者将结合实例，谈谈水压法在实际工程中的应用。2工程概况下面笔者将以桥梁工程为例，对水压法的实际应用进行 分析，该桥梁工程的基本情况如下：桥跨布置为 25m+30m+25mo施

9、工方法采用支架现浇，桥面宽度为9. 5m, 梁底宽5. om,而两侧的悬臂宽度为2.25m,梁的高度为1.4 米，每跨跨中设一道横隔板，中间墩位置设一道中隔板，边 墩位置设一道端横梁。梁体在中横梁及端横梁之间范围内采 用箱型空室，由横梁处向跨中方向的3m范围渐变至标准断 面，现浇箱梁下地基进行加固处理采用机械推平碾压 +15cmc20混凝土。箱梁横截面如图1所示。 3支架蓄 水预压法施工工艺按照目前我国桥梁工程的施工来看，一般情况下的施工 流程应该按照支架搭设一底模铺设一蓄水土袋围堰堆筑或 支立侧模铺设双层塑料布一沉降观测点设置一蓄水加载 -沉降稳定一排水卸载一调整支架模板一下道的工序步骤 进

10、行施工。4支架预压荷载及范围本工程预压连续梁梁长80m,宽9.5m,高1.4m。按照设 计和施工规范要求，支架搭设、底模铺设完成后，要对支架 进行预压，预压重量不小于1.2倍的连续板自重。根据以往 施工经验，支架施工沉留值在15-20mm左右，待预压沉降 观测后调整。连续梁自重：根据设计该联连续梁的混凝土方量为 441.874m3,梁体断面为 9. 35m2o取钢筋混凝土的容重=2. 50t/m3则预压重量为：1. 2x2. 50x441. 874=1325. 622t梁体断面范围内的水重量为：9. 35x80=7481梁顶面以上需围堰高度为:(1325. 622-748)/(80x9. 5)

11、 =0. 76m (取水的密度为1.0t/m3)o5预压方法本工程预压拟采用全断面水压法，由于该连续梁翼板厚 度为0.2m,要保证注水高度在梁板顶面以上0.76m,因此采 用土袋在翼板底模四周堆成0. 96m高的围堰，由于灌水时侧 压力较大，必须确保土袋围堰的稳定，必要时用木板、钢管 支撑土袋围堰。围堰内底模上内贴彩色塑料布两层，塑料布 搭接采用万能胶和胶布粘贴，塑料布一直铺到土袋围堰顶 上，采用水压，防止漏水至关重要，为保险起见在上荷载之 前多做试验，确保塑料布接缝处不漏水。蓄水预压示意图见 图2o6预压时间根据上文的工程基本情况的分析以及对施工参数的计 算，笔者认为预压时间应达到3天，值得

12、注意的是预压时间 的计算要从储满水开始算起。并且在使用水压法进行预压的 时候，应该至少采用2台功率为15kw的水泵进行抽水，并 保证水位控制在水位线位置。另外，为了保证水压法的施工过程中的荷载的均匀性， 可以采用分级加载的方式进行，实践中笔者总结出每次加载 的注水高度控制在0. 5米可以达到更好的预压效果。7沉降观测沉降观测作为水压法实施的重要工序之一，对于整个预 压的最终质量的影响是非常大的，沉降观测的结果是能否准 确是评价支架的性能的指标，也就是在施工的过程中，沉降 观测可以得到预压的较为精准的结果。所以，在工程的施工 过程中，沉降观测环节必须要采用专门的精密水准仪。7.1测点布置为了得到

13、较为精致的支架沉降情况，必 须要在给支架进行加水预压的施工前，争取的处理好控制点 的标高，做到标高的精准把握，另外，在实际的沉降观测中, 为了观测方便，还应该对控制点进行标记，一般情况下，每 5m个断面，每个断面分别在底板布设3个点，每侧冀板上 布设2个点，测量控制点应该按顺桥方向布置。7.2观测阶段观测分成六个阶段：预压加载前、25%荷 载、50%荷载、75%荷载、100%荷载、卸载后。每个观测阶段 要观测2次。测量观测每天安排一次，持载后观察三天，若 连续三天观测数据变化在1mm以内则可卸载，卸载后继续观 测一天。7.3观测要点测量仪器的调试对于测量结果的准确度 的影响是非常大的，所以在进

14、行沉降观测之前，要认真的矫 正和检验测量中使用的水准仪，其调试的标准是要尽量的保 持前后视距相等，并且为了减少误差，应该将每次测量控制 在同一位置，尽量采用统一仪器来完成。7.4观测成果卸载后记录地基及支架、木材变形的反 弹量，当弹性变形恢复后结束观测，绘出观测曲线，最终计 算出每个施工段支架体系的沉降量及弹性变形量，并根据此 沉降量及弹性变形量调整相应竖杆标高，以便调整底模标 高。8水压法预压应注意的事项蓄水预压时，对土袋围堰（模板）的侧压力较大，为 确保水压法预压的正常进行，加设支撑。在加水前对支架 上铺设的蓄水材料仔细检查，以防止漏水造成模板的变形。 蓄水前做好安全防护工作，蓄水后严禁闲

15、杂人员进入预压 区。预压过程中必须随时观测地基、支架变形情况，发现问 题及时采取措施进行处理，以保证安全。9蓄水预压法的优点分析通过支架蓄水预压法在本桥现浇等截面從连续梁中的 应用，与其它堆载预压法相比，该方法有以下优点：施工 工效：采用蓄水预压法一般68h能够达到要求的荷载，3 5h可完成卸载，比其它堆载预压法节约工期，这对加快工程 施工进度非常有利。加载的均匀性：蓄水预压的加载过程 可视为匀速加载，且荷载分布均匀，对支架系统的安全较为 有利。若采用其它堆载预压法，存在荷载及布载不均匀的情 况，支架存在因受力不均匀可能引起局部沉降过大，导致支 架整体失稳。环境影响方面：蓄水预压直接采用河水或

16、井 水，无污染，不会对周边环境造成很大的影响，施工现场较 为干净整洁，有利于环境保护和文明施工。其它堆载预压法 需要大量的黄砂或泥土，无疑会对周边环境产生影响，不利 于现场文明施工和安全生产。工程成本：蓄水预压所用的 支撑材料、塑料布可以重复利用，且只需投入少量的人工， 工效很高；而其它堆载预压法需要大量的人工、吊车，材料 浪费也很严重，施工时间较长，经估算采用蓄水预压法与其 它堆载预压法相比可以节约一大半成本。沉降观测：蓄水 预压沉降观测可以直接在支架底模顶面取点，方便检测，而 其它堆载预压上面取点困难，不利于沉降观测的准确掌握。 卸载：蓄水预压法卸载方便，只需用水泵将水抽出即可， 无需大量的人力或机械设备。以上便是采用水压法对混凝土连续梁支架的预压施工 的基本过程，通过上文的分析，我们可以看到水压法的施工 操作是相对简便的，而预压效果也较常规方法更加理想，所 以是一种更加科学的预压施工方法。10结束语综上所述，上文中笔者结合自己的工作经验，对水压法 在混凝土连续梁支架的预压施工中的应用进行了分析，笔者 从支架预压多种方法分析比较、支架蓄水预压法施工工艺、 支架预压荷载及范围、预压方法、预压时间、沉降观测、蓄 水预