摘要:预应力等效荷载预压相对于传统意义上的堆载预压,计算简单,施工方便,经济节约, 施工周期短,文章主要从预应力等效荷载预压施工工艺进行归纳和总结,对类似工程施工起 到一定的指导和参考作用关键词:预应力等效荷载;支架预压;应用中图分类号:u448.23文献标识码:a文章编号:1006-4311 (2016) 18-0118-020 引言现浇混凝土施工支架预压能够消除支架各构件间非弹性形变,通过监测计算出支架的弹 性变形值,为施工立模提供经验数据和检验支架强度及稳定性,是对支撑体系的提前检验, 是保证施工安全的重要保证措施支架预压通常采用堆载法进行预压,需要配置与混凝土重 量相当的配重,如沙袋、混凝土预制块或水袋等预应力等效荷载预压可以有效利用桥梁施 工过程中的预应力筋及张拉设备快速有效地进行预压,优势明显1 工程概况某桥梁总长1166m,该桥为左右幅双线桥,上跨滁河,滁河航道规划为iv级航道,设计 最高通航水位为10.5m,最低通航水位为5.5m,通航净空为55X8m主桥桥墩位于滁河两侧岸滩,上部采用(75+125+75) m预应力混凝土连续箱梁,边中跨 比为0.6主梁为单箱单室预应力混凝土直腹板箱梁,主梁根部梁高7.5m,跨中部梁高3.0m, 箱梁高度由距墩中心3.25m处到合拢段处按1.8次抛物线变化,桥面横坡由腹板变高形成。
主墩采用圆端型实体墩,纵桥向墩身尺寸为4.0m,横桥向尺寸为5.0m墩身采用c40 混凝土承台厚度为4.0m,平面尺寸为桩基采用9根Q 180cm摩擦桩过渡墩采用等截面圆柱形,墩身直径2.2m墩身采用c40混凝土承台采用c30混凝土, 厚度为2.8m桩基采用4根Q 180cm摩擦桩2 支架设计由于受作业平台限制,只有在1#块浇筑完成后才能满足挂篮拼装场地需求,因此0#〜1# 块必须在支架上浇筑支架分为上下两部分,下平台采用承台上预埋精轧螺纹钢和钢板,承 台上铺2道3拼i45b工字钢,每道工字钢与2道精轧螺纹钢连接,利用精轧螺纹钢进行张拉, 将3拼i45b工字钢固定在底承台上,并消除位于承台外竖向钢管支撑传递给工字钢的力;同 时3拼i45b工字钢作为支架平台的底部支撑;在平台上搭设630X8mm钢管,钢管与平台之 间采用焊接;钢管间采用剪刀撑进行连接,间距为3m;钢管上搭设两层2i45b工字钢,再横 向铺设i28a工字钢@50cm的分配梁分配梁上搭设槽钢+工字钢+上铺模板系统具体见图13 支架预压方式选择通过对通长采用的沙袋预压、注水预压和预应力等效荷载法进行比较,综合考虑采用预 应力等效荷载预压,比较结果如下:吊装沙袋预压:优点是对密封性不作要求,也不需要太大的投入;装袋、称量、拆除的 劳动强度大,而且周期长,如遇暴雨天气,砂吸水可能造成支架过荷的安全影响。
注水预压法:优点是加载、卸载方法简单,而且准确,容易控制;缺点是满足预压重量 要求时水箱高度很大,对水箱的密封性和水箱侧壁的刚度要求很高,同时侧壁的空钢结构焊 接量大,危险性大,施工周期长,经济效益低预应力等效荷载法:优点是准确、方便,而且安全、经济,劳动强度低、周期短,而且 不受天气的影响,但需要在承台施工中预埋张拉锚固用预应力钢筋4 支架等效荷载预压实施在承台施工时预埋预应力钢绞线,支架顶面设作用梁张拉预压,通过与0#〜1#块梁体的 自重及施工荷载等效的钢绞线张拉力作用于支架的托梁上直接传递至支架节点利用千斤顶 在支架上施加应力,来达到对支架预压的目的4.1 支架预压重量计算并确定预埋钢绞线数量0#、1#块一起浇筑,计算支架预压荷载时应考虑支架受力范围内的钢筋混凝土重量、模 板重量、支架重量以及施工荷载和震动荷载,并乘以系数,具体见表1计算支架预压荷载为860.11,采用5X?准15.24钢绞线张拉反力加载,共计张拉端80 根钢绞线,每根钢绞线张拉力=860.1/80=10.75吨4.2 确定钢绞线预埋位置通过对0#〜1#块浇筑时支架体系进行受力分析,得出支架纵、横梁的内力状况以及钢管 的反力数值,再结合等效受力的原则,将支架上部的纵向分配梁所受的桥梁自重以及施工荷 载代换为集中荷载,确定预压分配梁位置,垂直投影到承台上,定出钢绞线预埋位置。
预应 力筋布置见图24.3 预压张拉进行支架预压时,先将承台上预埋的钢绞线通过连接器接长至预压分配横梁上,以挂篮 后锚扁担梁作为预压张拉的扁担梁将锚具安装完成后,进行预紧张拉张拉顺序为:横向先中间后两侧对称张拉,纵向先里(靠近墩方向)后外支架预压张 拉分两级进行,每级为终张力的一半,即先张拉至设计终张力50%,再张拉至设计值的100% 每一级张拉时,首先对称张拉内侧节点处预应力筋,再依次张拉外侧节点处预应力筋钢束 全部张拉至终张力后持荷2小时张拉时应记录预应力筋实际伸长量,并于理论伸长量进行 对比,若超出要求,应查明原因4.4 预压监测预压前由测量人员布设测量观测点(具体见图 3),并对支架上的测点进行高程观测并进 行记录,测点初始高程测量完成后进行预紧张拉预压张拉持荷完毕由测量人员再次对支架 上布置得变形观测点进行高程测量并进行详细记录预压卸载完成后再次对观测点进行高程 测量,以便确定弹性变形值钢束持荷时应对支架与预埋钢板间焊缝、支架钢管变形情况进行检查,观察是否有焊缝 破坏现象,支架钢管是否因受到过大荷载而发生扭曲或压杆失稳,并对检查结果进行记录, 同时每天(24小时)进行一次测量,共计观测7天。
5 结束语等效荷载张拉进行预压,有效消除了非弹性变形,同时对支架的刚性和稳定性进行检验, 通过测量监测得出支架弹性变形值,对于模板标高的控制提供了精确的数据,中跨合拢段两 端高程设计偏差9mm,线形顺畅,达到了预期的预压效果等效荷载张拉预压通过预应力筋的预埋和张拉,现场操作张拉力容易控制,且张拉力的 施加和拆除简单,相对安全;从经济的角度上来讲,受外界环境影响因素小,施工周期短, 劳动强度低,费用低如果采用预制块预压,则节约358m3混凝土及预制块制做和吊装费用。