现浇钢筋混凝土连续梁桥支架预压监测分析

蒋征南

摘要：文章以某現浇钢筋混凝土连续梁桥为研究背景，提出了现浇钢筋混凝土连续梁桥支架预压施工流程及关键技术，分析了该桥满堂支架体系的预压监测结果，研究成果可为后续类似现浇钢筋混凝土连续梁桥支架预压施工提供参考依据。

关键词：连续梁桥；支架预压；钢筋混凝土；满堂支架；监测分析

中图分类号：U448.21+5 A 44 145 4

0 引言

在现浇连续梁桥的施工过程中，支架结构的安全稳定至关重要，是现浇连续梁桥上部结构施工顺利开展的关键。为了验证支架结构的稳定性、强度、承载力等指标是否满足设计要求，通常在支架搭设完成后，采取支架预压监测试验的方式进行稳定性分析［1］。支架预压监测试验可有效防止因桥位处地基不均匀沉降及支架结构非弹性变形引起的桥梁重大安全事故，因此施工时的支架预压监测对于现浇连续梁桥显得尤为重要。随着世界各国对交通基础设施建设领域安全生产工作的有力推进，近年来，各国专家学者对现浇连续梁桥支架结构做了大量预压监测试验研究［2-4］。本文针对某现浇钢筋混凝土连续梁桥特点，系统地提出了该桥支架预压监测施工流程，并重点分析了部分桥跨的预压监测结果，可为后续桥梁上部结构施工提供重要的保障。

1 工程概况

某现浇钢筋混凝土连续箱梁，桥梁上部结构为25.22 m+32 m+32.42 m=89.64 m，单箱单室。中心高度为1.8 m，顶板宽度为9.1 m，厚度为0.25 m，2.5%横坡；底板宽度为5.1 m，厚度为0.25 m；腹板宽度跨中处为0.45 m，靠桥墩处为0.7 m，渐变段长度为4.5 m；跨中设横隔板宽度为0.4 m；支座采用GPZ（II）盆式支座，为保证箱梁排水，每跨在底板设置2个100 mm的泄水孔。

该现浇连续箱梁桥支架体系采用搭设满堂碗扣架，支架高度为7.1 m，底托找平，顶托加短杆调节底模标高，便于落架拆模。碗扣架顶横梁采用10#槽钢。支架布置形式为：（1）支架纵向布置，支架立杆纵向间距在腹板厚度为0.45 m的箱梁段为90 cm；在实心段和腹板厚度为0.7 m的渐变段为60 cm，支架纵向布置如图1所示；（2）靠桥墩实心段支架横向布置，支架立杆在底腹板下横向间距为0.6 m，在翼缘板下横向间距为0.9 m；（3）中间段支架横向布置：支架立在腹板下横向间距为0.6 m，翼缘板下和底板下横向间距为0.9 m，支架横向布置如下页图2所示。

2 支架预压施工

2.1 支架预压目的

现浇连续梁桥支架与模板施工完成后，为了保证连续梁桥的线形合理及上部结构施工质量，通常需要对支架结构进行预压荷载试验。支架预压目的主要有：（1）检验支架结构承载能力及安全性；（2）消除桥位处地基变形及支架的非弹性变形等安全隐患；（3）各监测点的实测数据可为连续梁桥施工预拱度设置提供依据［5］。

2.2 支架预压方式及荷载的确定

该桥支架结构预压采用钢筋堆积荷载的方式进行加载。按照《钢管满堂支架预压技术规程》（JGJ/T194-2009）要求，支架的设计预压荷载应大于等于支架上混凝土结构与模板重量之和的1.1倍。该桥支架结构按设计预压荷载的30%、60%、80%、100%分4级预压，以连续箱梁自重与施工荷载之和的1.1倍作为终级施加的荷载。采用钢筋堆载预压，每捆钢筋重3 t，三跨梁体自重2 585.4 t，预压重量2 585.4×1.1=2 844 t，使用钢筋948捆，采用吊车进行吊运，根据连续箱梁桥实际荷载分布情况进行分级分布堆载［6］。

2.3 支架预压流程

该桥支架结构预压分4级逐级加载，各级荷载加载完毕后，立即认真观测并记录各监测点位数据变化，且每12 h观测一次监测点位数据变化，若12 h内的支架结构沉降量＜2 mm，则说明支架结构的沉降已趋于稳定，可进行下一级加载［7-8］。

支架预压过程中应安排专人检查支架各杆件的受力情况，重点检查顶托受力情况，若出现个别顶托未受力的情况，应及时调整杆件，确保支架各结构受力情况良好。当完成4级加载后，应每隔24 h继续观测沉降，各监测点位相关数据满足要求后方可进行卸载。卸载6 h后，观测各监测点位数据，计算出各监测点位的弹性变形及非弹性变形，为后续施工提供参考依据［9］。

2.4 支架预压监测点的布设

本文选取1#跨及2#跨为研究对象，采用水准仪配合塔尺进行测量。监测点设置方式为：1#跨及2#跨纵向在距墩柱50 cm处、1/4梁、跨中和3/4梁跨处设置5个监测截面；各监测截面翼缘板中部、腹板中部、标准顶底板处均设置监测点［10-11］。现浇钢筋混凝土连续梁桥支架预压监测点位横向及纵向布设图，如图3、图4所示［12］。

3 支架预压监测结果分析

在各级荷载作用时，分别测量记录各观测点高程。本文沉降观测点共计50个，因文章篇幅限制，仅对现浇钢筋混凝土连续梁桥1#跨及2#跨部分截面支架预压监测结果进行分析，部分截面沉降量计算结果如表1～4所示［13］。

根据表1～4可以得知各级荷载作用对支架结构的影响，当一级加载30%时，现浇钢筋混凝土连续梁桥支架结构各监测点位沉降量最大，约占总沉降量的51%～62%。这主要是由桥梁上部结构的模板与支架结构之间存在一定的间隙所导致的，此时的沉降速度最快且沉降量最大。当二级加载60%时，支架结构各监测点位的沉降量与一级加载时的沉降量相比减小了约49%～62%，但支架结构仍然处于向下沉降的状态。当三级加载60%时，支架结构的沉降量与二级相比处于骤减的趋势。当四级加载100%时，沉降量值是最小的，此时的支架结构已基本趋于稳定状态。由此可知，该监测段支架结构的承载能力、稳定性等相关指标均可满足施工要求，可进行现浇钢筋混凝土连续梁桥的上部结构施工。支架结构各跨中截面的沉降量均大于1/4 L截面的沉降量。通过支架结构静载预压试验，可有效检验支架的刚度、强度及稳定性，及时消除地基沉降及支架各杆件之间的非弹性变形等安全隐患，为桥梁上部结构的施工及现浇钢筋混凝土连续梁桥的预拱度设置提供依据。

4 结语

本文对某现浇钢筋混凝土连续梁桥支架结构的预压监测过程及施工流程进行了详细介绍，并对支架预压监测结果进行了深入分析，主要得到以下结论：

（1）由各监测点位数据可知，各监测点位置在各级荷载作用下12 h内的沉降量基本可以达到平稳状态，表明该监测段的支架体系基础较好，支架的承载能力及其稳定性可以满足施工要求，可进行现浇钢筋混凝土连续梁桥的下一步施工。

（2）现浇钢筋混凝土连续梁桥支架结构的预压监测试验可有效地检验支架结构受力情况，支架通过预压试验可有效消除地基塑性变形及支架非弹性变形等安全隐患，为上部结构的施工提供强有力保障。

（3）为确保现浇连续梁桥的施工安全，对于大跨度现浇连续梁桥支架结构应重点分析其稳定性及承载能力。支架预压监测可极大地提高支架结构稳定性，避免因支架失稳带来的安全事故。

參考文献

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收稿日期：2023-09-08