水壓法在現(xiàn)澆混凝土連續(xù)梁支架預(yù)壓中應(yīng)用探析

1、水壓法在現(xiàn)澆混凝土連續(xù)梁支架預(yù)壓中應(yīng)用探析摘要：隨著我國建筑工程的發(fā)展，我國混凝土材料的相 關(guān)技術(shù)也取得了較大的發(fā)展進步。筆者將結(jié)合自己的工作經(jīng) 驗，對支架現(xiàn)澆混凝土連續(xù)梁的有關(guān)施工問題進行分析，并 對水壓法的應(yīng)用問題進行分析。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關(guān)鍵詞：水壓法；現(xiàn)澆箱梁；支架預(yù)壓key words： water pressure method； place box beam； bracket preload中圖分類號：tu37文獻標識碼：a文章編號:1006-4311 (2013) 01-0042-030引言連續(xù)箱梁一般為

3、大體積混凝土現(xiàn)澆施工，支架的穩(wěn)定性 和變形量是決定支架現(xiàn)澆梁施工成功與否的關(guān)鍵。預(yù)壓主要 是觀測支架在設(shè)計恒載作用下支架、地基等的彈性與非彈性 變形情況。經(jīng)過預(yù)壓，檢驗支架的穩(wěn)定性，基本消除支架的 非彈性變形，取得相關(guān)需要調(diào)整的數(shù)據(jù)，確保支架在澆筑過 程的變形在混凝土容許范圍內(nèi)，保證箱梁的設(shè)計尺寸與標 高、坡度。隨著我國建筑工程的快速發(fā)展，我國的混凝土相 關(guān)技術(shù)和施工工藝也逐漸的向自動化和機械化的方向發(fā)展。 在施工的過程中，為保證現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)尺寸，混凝土連續(xù) 梁支架預(yù)壓可以采用很多方式，對于預(yù)壓加載的方式，從國 內(nèi)橋梁建設(shè)綜合來看，主要有流體加載和固體加載兩大類。 下文中筆者將結(jié)合自己的工作

4、經(jīng)驗，主要對水壓法的應(yīng)用進 行分析，以期通過對該技術(shù)流程的闡述和具體的工程施工案 例進行分析，來促進該技術(shù)在混凝土的連續(xù)梁支架預(yù)壓中的 應(yīng)用。1支架預(yù)壓多種方法分析比較就目前我國建筑工程的混凝土施工來看，支架預(yù)壓的方 法有很多，不僅包括袋裝砂石、鋼錠等常用方法，還包括鋼 質(zhì)水箱等新興方法，但是筆者通過對大量的實踐經(jīng)驗的總 結(jié)，認為水壓法是一種更加適合未來建筑工程的混凝土施工 的方法，因其具有以下使用優(yōu)點：1.1簡便安全同固體加載混凝土連續(xù)梁支架預(yù)壓方式 相比，水壓法的施工過程更加容易掌握和操作，使得其在應(yīng) 用中的受限范圍比較小，因為水壓法在具體的操作過程中， 對施工材料和工藝沒有特殊的要求，對

5、于操作人員的專業(yè)技 能的要求也不高，所以比較便于在建筑工程的混凝土施工環(huán) 節(jié)開展。但是筆者發(fā)現(xiàn)，該方法更加適合于高度相對較髙的 現(xiàn)澆混凝土連續(xù)梁支架預(yù)壓中，尤其是十米以上的支架，可 以起到更好的預(yù)壓效果。就目前來看，我國的道路工程的支 架現(xiàn)澆連續(xù)混凝土箱梁已廣泛采用該方法對支架進行預(yù)壓 處理，極大的提高了預(yù)壓施工的安全性，保證了橋梁施工安 全。1.2省時省力在采用水壓法對混凝土連續(xù)梁支架進行 預(yù)壓施工的過程中，可以較其他的常規(guī)預(yù)壓方法節(jié)省更多的 施工時間和人力、物力。因為在采用水壓法施工的過程中， 所采用的最主要的預(yù)壓載體是水，該方法的實施通過水泵即 可加載和完成，這在很大程度上節(jié)省了工程的預(yù)

6、壓加載的時 間，同時也大大的節(jié)約了在材料和機械設(shè)備的投入，使得施 工的時間大大縮短，施工效率大大提高。1.3受力均衡在采用水壓法對混凝土連續(xù)梁進行支架 預(yù)壓施工的過程中，可以實現(xiàn)更加均勻的受力，即采用常規(guī) 的方法在對混凝土連續(xù)梁進行預(yù)壓施工的過程中，一般來說 只能實現(xiàn)局部受力，同時只能對連續(xù)梁的支架的做垂直向的 荷載力的增加，主要就導(dǎo)致了在施工的過程中無法確認箱梁 的側(cè)模剛度，也就無法保證箱梁的安全性。因此，水壓法是 一種更加科學(xué)的預(yù)壓方法，因為在水壓法的施工過程中，采 用的是可以流動的水作為荷載，這樣就可以使其能夠在材料 的澆筑和受力的過程中實現(xiàn)均勻的荷載力的施加。從而有效 的增加模板的剛度

7、和穩(wěn)定性，也就會避免腹板變形等病害的 發(fā)生。由此可見，水壓法的均勻性特點可以有效的避免施工 過程中的受力不均產(chǎn)生的各種問題。1.4經(jīng)濟實用 在實踐的過程中，采用水壓法對連續(xù)梁 支架進行預(yù)壓可以有效的節(jié)約工程成本，因為水壓法施工 時，采用的是油布材料，雖然首次加工油布要投入一定的成 本，但是據(jù)目前市場上的平均價格來看，油布價格低廉，而 每一塊油布至少可以實現(xiàn)五次以上的循環(huán)利用，經(jīng)過認真的 計算，我們發(fā)現(xiàn)采用水壓法，實際上平攤在具體的支架預(yù)壓 上的施工費用并不高。而在采用其他預(yù)壓方式進行施工時， 機械設(shè)備方面的投入要遠遠的大于水壓法的成本，由此可 見，在釆用水壓法進行施工的過程中，可以有效的節(jié)約工

8、程 成本，較其他方法更具經(jīng)濟價值。1.5水源限制 上文中我們從幾個方面，分析了水壓法 在進行連續(xù)梁支架預(yù)壓施工過程中的優(yōu)點，但是實踐中水壓 法也不是絕對的完善的，會受到一定的施工條件的限制和影 響。最重要的表現(xiàn)就是水壓法的實施必須依靠充足的水源， 因為其荷載力基本來自于水，所以如果沒有充足的水，水壓 法將無法進行。上文中筆者結(jié)合自己的工作經(jīng)驗，對水壓法的使用特點 進行了分析，希望能夠為水壓法的選用提供有效的參考，下 文中筆者將結(jié)合實例，談?wù)勊畨悍ㄔ趯嶋H工程中的應(yīng)用。2工程概況下面筆者將以橋梁工程為例，對水壓法的實際應(yīng)用進行 分析，該橋梁工程的基本情況如下：橋跨布置為 25m+30m+25mo施

9、工方法采用支架現(xiàn)澆，橋面寬度為9. 5m, 梁底寬5. om,而兩側(cè)的懸臂寬度為2.25m,梁的高度為1.4 米，每跨跨中設(shè)一道橫隔板，中間墩位置設(shè)一道中隔板，邊 墩位置設(shè)一道端橫梁。梁體在中橫梁及端橫梁之間范圍內(nèi)采 用箱型空室，由橫梁處向跨中方向的3m范圍漸變至標準斷 面，現(xiàn)澆箱梁下地基進行加固處理采用機械推平碾壓 +15cmc20混凝土。箱梁橫截面如圖1所示。 3支架蓄 水預(yù)壓法施工工藝按照目前我國橋梁工程的施工來看，一般情況下的施工 流程應(yīng)該按照支架搭設(shè)一底模鋪設(shè)一蓄水土袋圍堰堆筑或 支立側(cè)模鋪設(shè)雙層塑料布一沉降觀測點設(shè)置一蓄水加載 -沉降穩(wěn)定一排水卸載一調(diào)整支架模板一下道的工序步驟 進

10、行施工。4支架預(yù)壓荷載及范圍本工程預(yù)壓連續(xù)梁梁長80m,寬9.5m,高1.4m。按照設(shè) 計和施工規(guī)范要求，支架搭設(shè)、底模鋪設(shè)完成后，要對支架 進行預(yù)壓，預(yù)壓重量不小于1.2倍的連續(xù)板自重。根據(jù)以往 施工經(jīng)驗，支架施工沉留值在15-20mm左右，待預(yù)壓沉降 觀測后調(diào)整。連續(xù)梁自重：根據(jù)設(shè)計該聯(lián)連續(xù)梁的混凝土方量為 441.874m3,梁體斷面為 9. 35m2o取鋼筋混凝土的容重=2. 50t/m3則預(yù)壓重量為：1. 2x2. 50x441. 874=1325. 622t梁體斷面范圍內(nèi)的水重量為：9. 35x80=7481梁頂面以上需圍堰高度為:(1325. 622-748)/(80x9. 5)

11、 =0. 76m (取水的密度為1.0t/m3)o5預(yù)壓方法本工程預(yù)壓擬采用全斷面水壓法，由于該連續(xù)梁翼板厚 度為0.2m,要保證注水高度在梁板頂面以上0.76m,因此采 用土袋在翼板底模四周堆成0. 96m高的圍堰，由于灌水時側(cè) 壓力較大，必須確保土袋圍堰的穩(wěn)定，必要時用木板、鋼管 支撐土袋圍堰。圍堰內(nèi)底模上內(nèi)貼彩色塑料布兩層，塑料布 搭接采用萬能膠和膠布粘貼，塑料布一直鋪到土袋圍堰頂 上，采用水壓，防止漏水至關(guān)重要，為保險起見在上荷載之 前多做試驗，確保塑料布接縫處不漏水。蓄水預(yù)壓示意圖見 圖2o6預(yù)壓時間根據(jù)上文的工程基本情況的分析以及對施工參數(shù)的計 算，筆者認為預(yù)壓時間應(yīng)達到3天，值得

12、注意的是預(yù)壓時間 的計算要從儲滿水開始算起。并且在使用水壓法進行預(yù)壓的 時候，應(yīng)該至少采用2臺功率為15kw的水泵進行抽水，并 保證水位控制在水位線位置。另外，為了保證水壓法的施工過程中的荷載的均勻性， 可以采用分級加載的方式進行，實踐中筆者總結(jié)出每次加載 的注水高度控制在0. 5米可以達到更好的預(yù)壓效果。7沉降觀測沉降觀測作為水壓法實施的重要工序之一，對于整個預(yù) 壓的最終質(zhì)量的影響是非常大的，沉降觀測的結(jié)果是能否準 確是評價支架的性能的指標，也就是在施工的過程中，沉降 觀測可以得到預(yù)壓的較為精準的結(jié)果。所以，在工程的施工 過程中，沉降觀測環(huán)節(jié)必須要采用專門的精密水準儀。7.1測點布置為了得到

13、較為精致的支架沉降情況，必 須要在給支架進行加水預(yù)壓的施工前，爭取的處理好控制點 的標高，做到標高的精準把握，另外，在實際的沉降觀測中, 為了觀測方便，還應(yīng)該對控制點進行標記，一般情況下，每 5m個斷面，每個斷面分別在底板布設(shè)3個點，每側(cè)冀板上 布設(shè)2個點，測量控制點應(yīng)該按順橋方向布置。7.2觀測階段觀測分成六個階段：預(yù)壓加載前、25%荷 載、50%荷載、75%荷載、100%荷載、卸載后。每個觀測階段 要觀測2次。測量觀測每天安排一次，持載后觀察三天，若 連續(xù)三天觀測數(shù)據(jù)變化在1mm以內(nèi)則可卸載，卸載后繼續(xù)觀 測一天。7.3觀測要點測量儀器的調(diào)試對于測量結(jié)果的準確度 的影響是非常大的，所以在進

14、行沉降觀測之前，要認真的矯 正和檢驗測量中使用的水準儀，其調(diào)試的標準是要盡量的保 持前后視距相等，并且為了減少誤差，應(yīng)該將每次測量控制 在同一位置，盡量采用統(tǒng)一儀器來完成。7.4觀測成果卸載后記錄地基及支架、木材變形的反 彈量，當(dāng)彈性變形恢復(fù)后結(jié)束觀測，繪出觀測曲線，最終計 算出每個施工段支架體系的沉降量及彈性變形量，并根據(jù)此 沉降量及彈性變形量調(diào)整相應(yīng)豎桿標高，以便調(diào)整底模標 高。8水壓法預(yù)壓應(yīng)注意的事項蓄水預(yù)壓時，對土袋圍堰（模板）的側(cè)壓力較大，為 確保水壓法預(yù)壓的正常進行，加設(shè)支撐。在加水前對支架 上鋪設(shè)的蓄水材料仔細檢查，以防止漏水造成模板的變形。 蓄水前做好安全防護工作，蓄水后嚴禁閑

15、雜人員進入預(yù)壓 區(qū)。預(yù)壓過程中必須隨時觀測地基、支架變形情況，發(fā)現(xiàn)問 題及時采取措施進行處理，以保證安全。9蓄水預(yù)壓法的優(yōu)點分析通過支架蓄水預(yù)壓法在本橋現(xiàn)澆等截面從連續(xù)梁中的 應(yīng)用，與其它堆載預(yù)壓法相比，該方法有以下優(yōu)點：施工 工效：采用蓄水預(yù)壓法一般68h能夠達到要求的荷載，3 5h可完成卸載，比其它堆載預(yù)壓法節(jié)約工期，這對加快工程 施工進度非常有利。加載的均勻性：蓄水預(yù)壓的加載過程 可視為勻速加載，且荷載分布均勻，對支架系統(tǒng)的安全較為 有利。若采用其它堆載預(yù)壓法，存在荷載及布載不均勻的情 況，支架存在因受力不均勻可能引起局部沉降過大，導(dǎo)致支 架整體失穩(wěn)。環(huán)境影響方面：蓄水預(yù)壓直接采用河水或

16、井 水，無污染，不會對周邊環(huán)境造成很大的影響，施工現(xiàn)場較 為干凈整潔，有利于環(huán)境保護和文明施工。其它堆載預(yù)壓法 需要大量的黃砂或泥土，無疑會對周邊環(huán)境產(chǎn)生影響，不利 于現(xiàn)場文明施工和安全生產(chǎn)。工程成本：蓄水預(yù)壓所用的 支撐材料、塑料布可以重復(fù)利用，且只需投入少量的人工， 工效很高；而其它堆載預(yù)壓法需要大量的人工、吊車，材料 浪費也很嚴重，施工時間較長，經(jīng)估算采用蓄水預(yù)壓法與其 它堆載預(yù)壓法相比可以節(jié)約一大半成本。沉降觀測：蓄水 預(yù)壓沉降觀測可以直接在支架底模頂面取點，方便檢測，而 其它堆載預(yù)壓上面取點困難，不利于沉降觀測的準確掌握。 卸載：蓄水預(yù)壓法卸載方便，只需用水泵將水抽出即可， 無需大量的人力或機械設(shè)備。以上便是采用水壓法對混凝土連續(xù)梁支架的預(yù)壓施工 的基本過程，通過上文的分析，我們可以看到水壓法的施工 操作是相對簡便的，而預(yù)壓效果也較常規(guī)方法更加理想，所 以是一種更加科學(xué)的預(yù)壓施工方法。10結(jié)束語綜上所述，上文中筆者結(jié)合自己的工作經(jīng)驗，對水壓法 在混凝土連續(xù)梁支架的預(yù)壓施工中的應(yīng)用進行了分析，筆者 從支架預(yù)壓多種方法分析比較、支架蓄水預(yù)壓法施工工藝、 支架預(yù)壓荷載及范圍、預(yù)壓方法、預(yù)壓時間、沉降觀測、蓄 水預(yù)