钢管柱+贝雷梁满堂支架预压施工技术分析

摘要：为了验证现浇箱梁满堂支架的搭设质量﹑脚手架自身质量以及地基承载力情况，同时也为了准确掌握现浇箱梁施工过程中脚手架各工况的实际挠度和刚度，满堂支架在混凝土浇筑前需要在现场做静载试验，以确保支架在混凝土浇筑过程中的安全并消除结构的非弹性变形，掌握弹性变形数据，可以使预拱度设置的更合理。

关键词：高速公路;满堂支架;预压;技术分析

1概述

贵州剑河至黎平高速公路TJ-8标段八舟河枢纽E匝道1号桥平面位于R=500m、200m的圆曲线及缓和曲线上，墩台径向布置，最大桥高约31m，桥面宽度10.5m，现浇箱梁高度1.8m。本桥共设7联，分别跨越G242、黎靖高速F匝道、黎靖高速主线、三黎高速主线，孔跨布置为（22+31+28+25.5）+32+（26.5+3×27+26）+36+3×27+3×27+40m，上部结构采用预应力混凝土连续箱梁、简支钢箱梁;上部结构采用预应力混凝土连续箱梁、简支钢箱梁;为确保现浇箱梁施工安全质量并满足工期要求，预应力混凝土连续箱梁现浇施工采用钢管立柱+贝雷梁+（2～6米高）盘扣架的支架类型。

2满堂支架堆载预压的目的及意义

为了验证现浇箱梁满堂支架的搭设质量、脚手架自身质量以及地基承载力情况，同时，也为了准确掌握现浇箱梁施工过程中脚手架各工况的实际挠度和刚度，满堂支架在混凝土浇筑前需要在现场做静载试验，以确保支架在混凝土浇筑过程中的安全并消除结构的非弹性变形，掌握弹性变形数据，设置更合理的预拱度。满堂支架预拱度设置是否合理、支架地基是否稳定、支架弹性变形观测数据是否合理、支架塑性变形是否消除等这些因素均会影响现浇箱梁支架在施工中的安全性和梁体混凝土质量和线行控制[1]。

3预压总体方案

预压需考虑梁体钢筋混凝土自重、模板自重、施工人员荷载、动载及安全系数。按照梁体混凝土重量，在横断面、纵断面上均模拟箱梁的实际载荷分布。模拟堆载试验选用的材料应具有计量准确、比重大、质地均匀、方便运输和吊装等特点。试验程序与步骤流程：试验准备（技术交底、施工组织等）-+支架搭设完毕（底模已经安装）-→支架全面自检-→预压前联合验收-→观测点标记布设-→分级加载-→观测读数、记录-→终值静置-+观测、分析数据，确定是否继续下一级堆载预压-→全面检查->卸载-→观测结果整理、分析-+预拱度设置-→安装模板，开始下一步施工。

4加载预压

4.1梁体重量计算

E匝道1#第三联桥设计混凝土为1088m3，预压过程中，进行全桥重量加模板荷载预压，钢筋混凝土根据试验资料为2.6t/m，全桥混凝土总重为2828.8t，模板荷载根据《支架受力算书》取1KN/m2，混凝土结构荷载1.2倍后为3395t，则单跨预压荷载为：Q1=3395/5=679t。

4.2预压荷载分级

为了准确模拟粱体重量，需进行分解计算。模拟混凝土浇注顺序进行加载。以每跨混凝土及模型总体荷载的120%做为最终的加载荷载，分三级荷载进行分级加载，即第一级加载总荷载的60%;第二级加载总荷载的20%;第三级加载总荷载的20%，第四步是持荷观察。

4.3预压方式

支架加载顺序：钢管立柱与贝雷梁组合的梁柱式支架支架预压纵向加载顺序为从两侧支座位置向跨中位置依次对称进行，横向加载顺序为先底板再腹板，对称均匀吊装，预压荷载按照截面尺寸模拟箱梁荷载。详见图1预压支架加载顺序图、图2预压支架横断面设计荷载图。

根据箱梁结构自重按梁端实心段、变截面段、标准段、变截面段、梁端实心段分为五部分分别计算箱梁腹板、底板预压重量。并按规范要求分三级进行预压：60%→80%→100%。当纵向加载时，宜从混凝土结构跨中开始向支点处进行对称布载;当横向加载时，应从混凝土结构中心线向两侧进行对称布载。采用编织袋分袋过磅计量并编号标识，编织袋底部尺寸为100cm*100cm，高度1.0m高，每个吨袋重量约为1.3t。采用2台25t汽车吊自简支梁两端向跨中位置进行分袋吊装到位，吊装时每台吊车应分别设1人进行专人指挥。箱梁横向范围吊装应采用先底板后腹板，对称均匀进行吊装。

4.4支架卸载

每级加载完成后，应先停止下一级加载，并应每间隔12h对支架沉降量进行一次监测。当支架顶部监测点12h的沉降量平均值小于2mm时，可进行下一级加载。在全部加载完成后，各监测点最初24h的沉降量平均值小于1mm或各监测点最初72h的沉降量平均值小于5mm时，支架已经稳定、预压合格，即可卸载。支架预压可一次性卸载，预压荷载应对称、均衡、同步卸載。

4.5支架预压沉降监测

（1）监测内容：加载之前监测点标高;每级加载后监测点标高;加载至100%后每间隔24h监测点标高;卸载6h后监测点标高[2]。（2）监测点布置：支架沉降监测顶部按照每跨每隔1/4跨径布置一个监测断面，每个监测断面上的监测点为5个，且对称布置[3]。（3）监测记录。支架基础沉降监测记录与计算要求如下：①预压荷载施加前，监测并记录各监测点初始标高;②全部预压荷载施加完毕后，监测并记录各监测点标高;③每间隔24h监测一次，并应记录各监测点标高、计算沉降量;④当支架基础预压符合各监测点最初24h的沉降量平均值小于1mm或各监测点最初72h的沉降量平均值小于5mm时，判定支架基础沉降达到验收合格要求，并可进行卸载;⑤卸载6h后，监测各监测点的标高，并计算支架基础各监测点的弹性变形量;⑥计算支架基础各监测点的非弹性变形量。支架沉降监测记录与计算要求如下：①预压荷载施加前，应监测并记录支架顶部和底部监测点的初始标高;②每级荷载施加完成时，监测各监测点标高并计算沉降量;③全部预压荷载施加完毕后，每间隔24h应监测一次并记录各监测点标高，当支架预压符合各监测点最初24h的沉降量平均值小于1mm或各监测点最初72h的沉降量平均值小于5mm时，可进行支架卸载;④卸载6h后，监测各监测点标高，并计算支架各监测点的弹性变形量;⑤计算支架各监测点的非弹性变形量。

4.6数据分析整理

测量人员用专用表格对每次测量数据进行详细记载，根据现场采集的数据进行计算、分析、整理、修正，得出系统变形量。考虑梁体自重、地面下沉及支架的弹性和非弹性变形等因素影响，按设计要求对支架进行预压。在箱梁模板安装完毕，以箱梁等重量的吨袋对支架及基础进行预压，支架变形及地基压缩量主要考虑以下因素：，-箱梁自重产生的弹性变形，-支架弹性压缩量，-支架与方木，方木与模板，支架与枕木之间的非弹性压缩量，-支架基础地基的弹性压缩量，---支架基础地基的非弹性压缩量，通过预压施工，可以消除，的影响，在底模安装时，其预拱度的设置计算，在模板顶面高程控制时加入预拱度数值，Δ值在施工中实测取得。预拱度由跨中向两端逐渐减少。

5质量控制及检验

（1）原材使用时应保证全部试验合格，不合格材料不予使用。（2）地基处理时必须每层做地基承载力试.（3）预拱度设置必须按照沉降观测数据进行计算设置。（4）支架的搭设必须严格按照方案的要求进行，剪刀撑应及时安装，每层进行安全质量检查。

6施工安全注意事项

（1）支架外侧应设置栏杆等防护设施，防止意外冲撞支架的事故发生。（2）支架采用吨袋预压时，应安排专人进行指挥，并做好每袋吨袋重量记录，按设计荷载分阶段进行预压。（3）支架预压时，应做好防雨措施，对预压吨袋进行遮雨防护，防止雨水浸泡吨袋增加预压荷载造成超载，发生安全事故。（4）支架预压前，应对支架地基周围做好排水设施，防止雨水或积水浸泡支架地基。（5）每一级加载时，通过测量观测，无异常后方可进行下一级加载。（6）尽量避免在夜间进行吊装预压。

7结束语

通过钢管柱贝雷梁组合支架现浇箱梁预压沉降观测的精准实施，直接影响梁体预拱度设置的合理性，进而影响现浇箱梁施工质量及施工过程的安全和稳定，施工中对此一定要高度重视，以确保施工精度及施工质量安全，同时确保箱梁浇筑质量和外观。

参考文献：

[1]薛彦军，王洁，陈鸿翔.满堂支架预压技术浅析[J].四川水利发电，2010，10，29（2）：119-121.

[2]刘锐浩.软土地基现浇连续箱梁满堂红支架预压施工[J].铁道标准设计，2003，10，0034-02：34-35.

[3]李剛.现浇箱梁贝雷梁支架预压技术探讨[J].山西建筑，2014，（7）：203.

作者简介：柴永幸，198606，汉族，男，河南南阳，中铁十五局集团第三工程有限公司，高速公路项目总工程师，工程师，本科，主要从事高速公路施工技术管理与科研工作。