浅谈郑州北三环支架预压

2014-08-15李卫战中国水电五局四川成都610066

江西建材 2014年16期

■李卫战，徐蔚 ■中国水电五局，四川成都 610066

1 支架预压的作用

根据设计要求和施工需要，支架体系搭设完成后，应进行支架体系的堆载预压。支架预压已越来越被证实是非常重要的，因为计算支架沉降量的计算公式均是近似的、精度有限，通过预压后可以消除非弹性变形，得出弹性变形的较准确的数值。为所施工的结构支架预拱度及架体沉降量提供参考数据，更接近于设计提供了有利条件，并保证了施工期间的结构安全。

2 支架基础处理和预压

2．1 支架基础的处理

(1)北三环带路路面基础处理。现北三环道路路面为16cm沥青砼面层，基层为36cm厚水泥稳定碎石。处于现有路面的箱梁支架可直接搭设，低洼或被破坏部分用C20素混凝土找平，保证同一跨内的支架基础处于同一标高上。

(2)非原道路路面部分基础处理。在非原道路路面部分:先清除表层杂质、浮土等，将其整平处理，局部软弱层采用换填砖渣进行处理，地形平整后上部30cm拌3∶7灰土，然后用20吨振动压路机压实，压实度不少于96%，然后浇筑20cm厚C20素混凝土垫层，混凝土强度达到设计要求，地基承载力在120Kpa以上时进行箱梁支架搭设施工。

(3)北线雨水管处基础的处理。在处理北线雨水管处地基时，先将原雨水管采用人工配合反铲进行挖出，挖除后进行雨水抽排，雨水抽排完成后，采用购买的粘土并分层进行回填，每次回填厚度不大于30cm，并使用振动碾进行碾压密实，待回填至离原有路面50cm的距离时，采用30cm拌3∶7灰土回填，然后用20吨振动压路机压实，压实度不少于96%，然后浇筑20cm厚C20素混凝土垫层，混凝土强度达到设计要求，地基承载力在200Kpa以上时进行箱梁支架搭设施工。

(4)基础处理时的技术要求。为确保支架搭设安全，在南线污水管处理部位、北线雨水涵回填硬化部位及承台回填硬化部位搭设支架时应在支架底托垫放180mm的槽钢。支架搭设硬化地面表层处理宽度为桥梁投影面积两边外加150cm宽。并在混凝土硬化面设3%的倾斜度找坡以保证支架底部不积水，同时设置排水沟，以便雨水及时排除，确保基础部位不上水，不浸泡，保持基础的稳定性。排水沟的设置按照现场施工排水的需要进行设置(横向设置0．3%找坡)。表层处理宽度为桥梁投影两边外加150cm宽，确保不影响保通路通行。

2．2 承台回填范围内地基处理

在承台施工完毕后，先用砂土分层回填，回填压实度不低于96%;然后铺设30cm厚三七灰土，并分层碾压，再浇筑20cm厚C20砼，以确保承台回填范围内地基承载力满足要求。地基沉降的监测记录工作应按照顺序进行。所有仪器必须检定合格后方可开始观测工作，在支架地基处理之后，预压荷载施加之前，测量记录原地面的标高，全部预压荷载施加完毕后，记录各测点的标高，每间隔24h要观测一次，记录各测点的标高，计算前后两次沉降差，当地基预压合格后，认为地基沉降达到稳定，可以进行卸载。卸载6h之后观测各测点标高，计算前后两次沉降差，即地基回弹量，最后计算地基总沉降量。

3 支架体系预压方法

3．1 加载的方法

支架采用等载预压，预压荷载为箱梁砼自重+模板重量。预压材料选用砂袋，砂袋的堆码按设计梁体的结构自重和分布形式堆放，加载时对称等载预压布置，防止支架偏压失稳。加载顺序按混凝土浇筑的顺序进行。加载量要根据各断面实际荷载及砼实际浇筑速度(每小时不超过1米)进行加载:加载可分为60%、80%、100%三级加载，以模拟钢筋布设、头次浇筑砼、二次浇筑砼3次加载后支架的变形。以合力中心对称布置的2×6根钢管承受总荷载的80%以上，故可仅对这些钢管进行预压，其余钢管不进行预压，具体加载，是在钢管上铺设4m长横梁，使加载面积增加到4m2，采用砂袋加载，砂袋的堆集密度为14．5KN/m3，砂袋的堆放高度约1．85m。预压加载应在箱梁底板两端同步分阶段进行。

3．2 支架钢管立柱的布置

支架立柱钢管布置应根据箱梁荷载分布情况进行合理布置。比如箱梁荷载有集中荷载F1、F2和箱梁底均布荷载q。集中荷载F1作用在底模板上，集中荷载F2作用在底模之外。由于底模为普通大块钢模板，其抗弯刚度力很小。集中荷载主要是通过钢管立柱上的横梁和纵梁传给钢管立柱。集中荷载 F1与 F2的合力 =37．5+69．75=107．25KN，合力作用点距箱梁底边缘14cm(如图四)。钢管立柱以合力中心线对称布置6根钢管立柱，横向间距50cm，每根钢管允许荷载20KN，总允许荷载 120KN，而实际荷载为 107．25+10．6 × 0．64=114KN，小于允许荷载。箱梁底板的其余部分为均匀荷载q=10．6KN/m2，按横向间距93cm布置。箱梁的悬臂部分荷载很小，主要是当作施工操作平台，每m2布置1根钢管即可。

3．3 测点的布置

压重前先在底模和下部支架顶端及支架基础上布设观测点，观测点布置5排，设在梁跨的0L、L/4、L/2、3L/4、L处，每排横向均设5点，布置在跨中一个点，距中距离±3m各一点，距中距离±5．5m各一点，观测点在底模下部的钢管上，在底模上顺桥向中间点取消。压重前，测量观测点的原始标高，作详细记录。

4 支架预压过程的监测

4．1 需要检测的内容

加载之前要求测出监测点的原始标高，每级加载后要求测出监测点的标高。加载完后每隔24h要求测出监测点的标高，卸载后6h要求测出监测点的标高。

4．2 进行下个工序的合格判定

各监测点连续24h的沉降量平均值小于1mm;各监测点连续72h的沉降量平均值小于5mm时，可判定支架基础预压合格。当72小时沉降值大于5mm时，应查明原因后对同类支架应全部进行处理，处理后的支架基础应重新预压。支架预压分次加载时，应每隔12h对支架沉降量进行一次监测，当平均值小于2mm时，方可进行下一级加载。

5 质量和安全保证措施

加载之前要加强支架的全面检查，保障支架在荷载作用下没有异常变形。加载和卸载过程要对施工现场安全保卫工作进行加强，确保各个方面的安全。因为沉降观测仪器是专用的精密仪器，所以要由专职测量人员来负责，固定测点，使用用红油漆提前做好标记。堆码砂袋一定要按施工设计方案认真堆码，确保模拟状态接近实际状态。支架预压前，应通过项目部组织的预验收。加载一般应逐跨进行，遇大风降雨天气，应暂停加载。