挂篮反力架预压施工方法

2020-03-01蒋昌盛

西部交通科技 2020年7期

摘要：文章结合工程实践，介绍了挂篮反力架预壓施工工法的特点与原理，分析了采用该工法施工的工艺流程与操作要点，并提出了相应的施工质量与安全控制措施。

关键词：挂篮;反力架;预压;施工方法

0 引言

在公路桥梁施工中，挂篮悬臂施工工艺的应用非常广泛，该工艺中对挂篮的承载力主要通过理论计算、预压来核验。目前主要使用砂袋、混凝土块、水箱等预压方法进行堆载预压，一次预压需要装、卸的物体重量通常都会达到甚至超过300t，堆码高度一般都很高，这种方法的缺点是耗时长、吊装多、安全风险大。

广西路建工程集团有限公司在河池至百色高速公路№10合同段采用挂篮反力架预压施工，具有操作简便、节省时间、少吊装、安全稳定、损耗小、重复再利用等优点，本文对施工的关键技术进行了阐述。

1 工法原理

挂篮反力架预压施工工法通过预埋反力架模拟加载，各部件受力明确，加载过程受力数值可直接读取，加载、卸载过程简单可控，省去了繁琐的吊装作业，安全高效、操作方便、能重复利用。

反力架法预压挂篮适用于刚构桥、连续梁桥的悬臂施工挂篮预压。在刚构桥、连续梁桥的墩顶初始节段的腹板混凝土中预埋型钢，待挂篮拼装完毕检查无误后，焊接制作反力架，用多台千斤顶同时加载，模拟挂篮承重，从而达到挂篮预压的效果，随后对挂篮结构进行试验分析，验算其安全性、稳定性等，进一步获取变形数据，根据数据指导设置预抬值、确定立模标高。

2 施工工艺流程及操作要点

2.1 施工工艺流程

施工工艺流程如图1所示。

2.2 操作要点

（1）墩顶初始段（0#块）的施工、预埋反力架型钢

初始段的施工要结合图纸开展，注意钢筋、模板的安装顺序，确保预埋顺利进行。预埋件为反力架的上、下弦杆。该步骤的要点在于对型钢型号的选择、埋置深度的计算和埋置部位的选择。

采用MidasCivil软件建立计算模型。荷载主要按重力最大节段和力矩最大节段乘以安全系数作为不同的工况分别计算，型号选择要能满足反力的强度、刚度、稳定性等的要求，埋置深度要满足抗拔力的要求，计算过程必须达到规范的超压系数，埋置位置要能有效避开预应力波纹管（如图2～4所示）。

通过试算、调整后形成最终模型，指导施工方案的编制与现场实施。

（2）拼装挂篮

反力架法对于挂篮的拼装要求，是全部拼装完毕，并安装好底模、侧模，仅留内模不安装。挂篮的拼装要仔细对照图纸，细部要严格照图组拼，大到主桁架，小到销轴、螺丝，不能随意减少或替换，各种安全措施必须全部组装好。组装时要有专员监护，地面对应区域应设警戒，无关人员不得随意进入危险区。塔吊作业人员要密切配合。

（3）焊接制作反力架

严格按照计算规格选择型钢进行焊接，不能烧伤型钢，焊缝必须饱满无空洞，焊缝高度不小于型钢本身的厚度。在支点位置对型钢加焊肋板，分散集中应力。反力架是主要受力部件，型钢必须合格，工艺必须保证。

（4）布置好千斤顶

采用4个千斤顶同时加载的方式，用数控张拉机控制千斤顶，千斤顶的位置满足合力点离初始节段混凝土边的距离与最长一段悬臂浇筑的混凝土重心基本一致。为防止底模受力集中，千斤顶不能直接作用在挂篮底模上，必须增加横向分配梁，使千斤顶作用在分配梁上。

（5）逐级加载、持荷、逐级卸载

先在数控电脑上设置好加载的级数和每一级加载的吨位，接近100%荷载时应将分级步距划分更短，加强观测频率。每加到一级时，停下来对挂篮变形量进行测量，主要测量工具为水准仪，通过测量标高来反映挂篮的下沉量。预压时应对沉降数据进行适时分析，若出现挂篮沉降过大，或出现骤变，应暂停并分析原因，确认无误后才能继续加载。

逐级加载每一级间隔时间应≥20min，持荷时间应≥12h，逐级卸载每一级间隔时间应≥10min。

持荷时电脑要保持正常运行，能随时补足千斤顶的油压，并要有专员看护。

卸载过程也要逐级进行。

（6）观测挂篮变形并记录

在挂篮主纵梁前端、底篮前端设置多个标高观测点，做好记号，每加载一级停下来观测一次，同一点的数据单独记录成一张表格。对每个点的数据进行整理，形成标高下沉量与荷载的关系图（见图5），得出弹性变形值和非弹性变形值，并与理论计算值进行比较。

3 材料与设备

3.1 主要材料（见表1）

4 质量控制

反力架的结构一定要按照受力分析模型来进行预埋、加工、制作。

为保证整体受力效果，反力架的横向联结各部位应当焊接饱满，以防止受力过程中产生较大变形。

反力架法预压对于同一个挂篮的4个千斤顶必须同步加载，对于同一桥墩的2个挂篮不必对称进行，可压完一端再压另一端。

5 安全措施