膺架法现浇48m预应力简支箱梁支架预压施工技术

饶培红

摘要：以新建山西中南部铁路通道将军渡黄河特大桥48m现浇梁支架预压施工为例，介绍膺架法现浇48m箱梁支架预压施工技术，根据得到的实际数据包括弹性变形等调整底模高程，以确保48m现浇梁施工过程中的整体稳定性、成桥拱度及线性满足设计要求。

关键词：膺架法；48m箱梁；支架；预压；技术

Abstract: the new south shanxi railway channel general big bridge across the Yellow River and m cast-in-place beam support preloading construction as an example, this paper suggested frame method in situ and m box girders support preloading construction technology, according to the actual data for including elastic deformation etc bottom die height, to ensure and m cast-in-place beam construction process of the overall stability, the bridge as the camber and linear meet the design requirements.

Keywords: frame method; And m box; Support; Preloading; technology

中图分类号：文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

1、工程概况

新建山西中南部铁路通道是我国第一条按30T轴重设计、施工的重载铁路。重载铁路的施工标准、规范要求较高。行车要求线路具有高平顺性，对桥梁结构施工中梁部线型控制、工后徐变上拱及工后基础沉降控制提出很高的要求，施工控制难度大。

在48m现浇箱梁施工过程中，支架的强度、刚度、整体稳定性等因素直接影响工程的安全及质量，因此进行支架的预压是保证施工安全的重要因素。

将军渡黄河特大桥堤内北引桥75#～82#墩部分为7孔48m简支箱梁，计算跨度48m，梁全长50.2m；箱梁中心线处梁高4.385m；梁顶面宽8.9m，跨中底板宽5.2m，箱梁底板宽度为5.9m；防护墙内侧净宽8.5m，桥上人行道宽0.8m（设声屏障为1.3m），梁混凝土等级C55，混凝土方量544.1m3（不含桥面附属设施）。

堤内北引桥7孔48m箱梁采用膺架法施工，军用梁支架现浇方案。

现浇支架自上而下由钢枕、军用梁、桩顶分配梁、钢管桩、桩底预埋件、PHC管桩等。

2、地基处理

桩基础采用φ500PHC管桩。承台上钢管桩最大反力为86.8t，中间排钢管桩最大反力为116.3t，考虑钢管桩自身重量及连接系重量，承台上钢管桩反力按90t控制，中间排钢管桩反力按120t控制，按土质资料取PHC与土层的平均侧摩阻力为45Kpa，端阻力为2000Kpa，入土深度22m，则由经验沉桩单桩承载力计算公式： =2343KN＞1200KN。PHC管桩单桩承载力以静压机实际静压力及入土深度双控。

3.总体施工方案

3.1试压前准备工作

试压前要对支架进行认真检查并办理签证手续，对于不符合要求地方进行整改。对预压土袋进行称重，称出土袋平均重量。

3.2预压监测点的布置

顶部控制点设置：根据现浇箱梁特点及施工顺序要求，对箱梁预压区按下面图示设置11个断面，编号为S1、S2、S3、S4、S5、S6、 S7、S8、S9、S10、S11（如图所示），横桥向每个断面测底板中线，左右侧腹板底面三点，从而形成一个沉降观测网，监测点使用铁钉作标记，设在底模上，采用水准仪分别在支架预压前后进行测量。

基础钢管柱控制点设置：在每根钢管桩距底端1.2米处设置一处控制点，观测基础沉降，采用水准仪分别在支架预压前后进行测量。

3.3支架预压方案

1、预压方式

支架体系预压采用土袋堆载预压。按照设计荷载要求及实际施工需要对支架在使用前做堆载预压试验，堆载预压分三级进行，在压重区范围内第1、2级采用均载预压，第3级按箱梁设计重量分布情况进行局部加载预压。压重重量按照现浇箱梁自重和其它施工荷载的125%计算。

2、预压相关数据

压重区段：长度44.8米，箱梁顶板宽度8.9米，箱梁底宽标准段宽5.2米，梁端底板宽5.9米，箱梁中线处高4.385米，翼板为变截面，标准长度1.85米，底板厚度跨中为0.48米，支座处为1.15米，腹板厚度跨中为0.4米，支座处为1.85米，梁体变截面长度为6米。

（1）预压面积5.2×44.8=233㎡

（2）预压重量

①钢筋混凝土容重Υ砼=1360.3/544.1=2.5 t/m3

②模板折合容重Υ模=19.35/544.1=0.035 t/m3

③内模支撑、翼缘支架容重Υ支=22.8/544.1=0.0419 t/m3

④施工人员及机具

Υ施=3/544=0.006 t/m3

Υ压=2.5+0.035+0.0419+0.006=2.58 t/m3

考虑其它荷载偏安全压重容重取Υ=2.65t/m3，

施工荷载均折算在混凝土重量上，此压重段混凝土体积485.6m³

压重段最大施工荷载：485.6×2.65=1286.84t

预压堆载荷载总重：1286.84×1.25=1608.6t，取1610t。

（3）土袋

每袋重1.65t

每袋堆放占用面积：1×1=1㎡

现场根据实际情况可调整土袋单袋重量，但是堆载总重量必须满足预压荷载。

3、预压方法

预压均分三级进行，第1、2级均载预压，第3级按箱梁设计重量分布情况进行局部加载预压，加载时尽量符合浇筑混凝土的状态，每次加载进行监测，并做详细记录。加载量根据实际荷载量进行加载，腹板横梁处由于荷载较大，可选择局部加载，3级加载分别为60%、100%、125%，以模拟钢筋布设，头次浇筑混凝土、最后浇筑混凝土3次加载后支架的变形。各级加载后静停15分钟测量竖向及横向变形值。第三级加载后静停30分钟测量竖向及横向变形值，等沉降稳定后，经过连续两次观测沉降量不超过3mm，方可卸载。纵向加载时，宜从中间向两头加载，横向加载也应从中间向两侧加载，纵横向间隔一米，均匀布置，加载和卸载均由人工配合汽车吊进行。现以每袋重量为1.65t为例作预压分布说明，具体方法如下：

①第一级加载应该布设468袋，即横向6袋，纵向78袋，每袋重1.65t，共重772.2t。

②第二级加载应该布设312袋，既横向6袋，纵向52袋，每袋重1.65t，共重514.8t，合计1287t。

③第三级加载布设195袋，即横向5袋，纵向39袋，每袋重1.65t，共重321.75t，累计1608.8t。

卸载过程与加载过程相反，按加载反向程序进行卸载，以防止出现偏压失稳等不安全因素。

4、预压监测

布设好观测点后，按加载及卸载步骤分别测量各级荷载下监测点的沉降量，并在卸载后全面测量个监测点的回弹量。沉降观测过程由监理抽检。