潭洲水道特大橋主橋掛籃預(yù)壓試驗方案

1、潭洲水道特大橋主橋掛籃預(yù)壓試驗方案中鐵十五局集團第二工程有限公司第六指揮部 常學(xué)森內(nèi)容提要 本文介紹了在梁體上設(shè)置反力架，通過千斤頂對掛籃實施預(yù)壓的施工方法，其加載準(zhǔn)確，操作簡便， 節(jié)約投資及時間，有一定的推廣意義。關(guān)鍵詞 掛籃 預(yù)壓、試驗1工程概況潭洲水道特大橋主跨設(shè)計為58+90+58m變截面預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁，采用掛籃懸臂澆筑法施工。箱梁為單箱三室斷面，箱底寬21m，頂寬28.5m，根部梁高5m，跨中及邊跨現(xiàn)澆段梁高2m，其余梁段梁高按1.8次拋物線變化。0#、1#塊采用支架現(xiàn)澆施工，2#13#塊采用掛籃懸臂澆筑，邊跨合龍段及12m邊跨尾段采用支架現(xiàn)澆施工，中跨合龍段采用吊籃施工。2 試驗

2、目的本橋主跨連續(xù)梁采用掛籃懸臂澆筑梁體的2#13#塊，在施工過程中，掛籃將承受施工設(shè)備和新澆節(jié)段混凝土的全部重量，為了對掛籃的強度、剛度和穩(wěn)定性進(jìn)行評價，驗證掛籃的安全性，并獲取掛籃在荷載作用下的變形數(shù)據(jù)及規(guī)律，以便準(zhǔn)確設(shè)置預(yù)拋高量，保證梁體線形，需對掛籃進(jìn)行預(yù)壓試驗。掛籃預(yù)壓試驗在14#墩的掛籃上實施，此時掛籃安裝在0#塊及1#塊上。預(yù)壓荷載以重量最大的11#塊混凝土的重量進(jìn)行模擬加載，荷載的布置形式盡量與實際荷載分布吻合，以保證試驗的可靠性和準(zhǔn)確性。3 掛籃結(jié)構(gòu)示意掛籃采用菱形輕型桁架式掛籃，自重為現(xiàn)澆箱梁塊體最大重量（11#塊）的0.37倍。掛籃的結(jié)構(gòu)示意如圖1所示。圖1 掛籃結(jié)構(gòu)示意圖

3、4 預(yù)壓試驗加載方案采用液壓千斤頂在箱梁底板范圍內(nèi)對掛籃進(jìn)行預(yù)壓加載。即在1#塊腹板端面設(shè)置反力架，通過千斤頂向反力架施壓，利用其反向作用力向掛籃施加所需的預(yù)壓荷載。該加載方案中對掛籃施加的作用力屬內(nèi)力，因此，預(yù)壓試驗可僅對單側(cè)掛籃進(jìn)行即可。4.1 預(yù)壓加載力計算(1) 梁塊混凝土自重：11#塊長度4m，重量2591kN。(2) 施工荷載：按1.5kN/m2計算，有1.5x21x4=125kN。以上合計2776kN，掛籃加載系數(shù)取K=1.2，模擬加載力P=3259kN。4.2 預(yù)壓加載設(shè)計掛籃在澆筑混凝土期間，大部分荷載在底板位置由底板模板傳至底籃前后托梁，再由吊帶、分配梁傳遞到橋面主桁及底籃

4、后錨，最終作用于已澆筑梁段混凝土上。掛籃預(yù)壓采用預(yù)應(yīng)力張拉用的液壓千斤頂加載，千斤頂加載在底板范圍內(nèi)進(jìn)行。反力架設(shè)置在1#塊腹板端面上，即在1#塊4個腹板內(nèi)各預(yù)埋一個型鋼三角架作為預(yù)壓反力點，為了防止預(yù)埋件處腹板混凝土在加載試驗過程中開裂，在預(yù)埋件腹板全斷面范圍內(nèi)設(shè)置防裂鋼筋網(wǎng)（三層1610x10cm）。根據(jù)預(yù)壓重量及分布情況，此次安排10個預(yù)壓點，預(yù)壓點的分布參照掛籃底板的受力情況布置，掛籃反力架及預(yù)壓加載設(shè)計見圖2，預(yù)壓點布置位置見圖3。預(yù)埋件處腹板加強鋼筋布置見圖4。 圖2 掛籃反力架及預(yù)壓加載示意圖圖3 預(yù)壓點位置圖圖4 加強鋼筋網(wǎng)布置圖腹板位置千斤頂加載主要模擬腹板混凝土及翼板混凝土

5、的自重荷載，經(jīng)計算1#、4#、7#、10#預(yù)壓點的預(yù)壓力分別為：460kN、435kN、442kN、484kN內(nèi)頂板位置下千斤頂加載主要模擬底板混凝土及內(nèi)頂板混凝土的自重荷載，經(jīng)計算2#、3#、5#、6#、8#、9#預(yù)壓點的預(yù)壓力分別為：251kN、232kN、237kN、237kN、232kN、251kN。以上總的預(yù)壓力為3261kN。4.3 荷載分級按照20%、50%、80%、90%、95%、100%預(yù)壓荷載進(jìn)行分級均勻?qū)ΨQ加載，卸載按80%、50%、0%進(jìn)行。加載過程中密切觀測、記錄撓度數(shù)據(jù)。每級工況至少維持半個小時，最大荷載持載要求2個小時。5 測點布置5.1 撓度測點布置預(yù)壓試驗的主

6、要目的是要得到前、后托梁和掛籃主桁架懸臂端的撓度。撓度測點的布置見圖5，除基點外，其余均左右對稱布置，以精密水準(zhǔn)儀觀測之。5.2 外觀檢查測點在加載過程中對掛籃受力關(guān)鍵部位進(jìn)行觀察檢查。主要觀察掛籃受力后有無剛度不夠產(chǎn)生變形、焊縫有無脫焊、連接銷有無松動等異常情況發(fā)生。另外，在條件允許的情況下，可以在掛籃的關(guān)鍵受力部位布置應(yīng)變片，以測量掛籃各主要桿件的實際受力狀況。圖5 掛籃撓度測點布置圖6 試驗記錄及試驗結(jié)果分析在試驗過程中注意做好原始數(shù)據(jù)的記錄。試驗結(jié)束后，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)合外觀檢查情況，驗證確定掛籃的安全性及可靠度，得到撓度與荷載噸位的對應(yīng)關(guān)系。并將試驗記錄及結(jié)果分析上報監(jiān)理，經(jīng)審批后即可進(jìn)行下一步的施工。7 結(jié)束語相對于使用砂袋或水箱加載，本預(yù)壓方案具有一定的優(yōu)越