帥培建，楊 潔

（1.重慶交通大學(xué) 土木建筑學(xué)院，重慶 400070；2.重慶市勘測院，重慶 400020）

1 工程概況

新建鐵路石家莊市至武漢市客運(yùn)專線胡家咀特大橋位于湖北省大悟縣境內(nèi)，梁跨為24m×32m后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁。起始里程為DK1088＋902.275，終 止 里 程 為 DK1089＋700.645，橋梁全長798.37m，箱梁截面類型為單箱單室，箱梁長32.6m，計算跨徑31.1m。橋址處屬低山及丘陵地貌，地勢起伏較大，經(jīng)過分析比較，采用DXZ32／900型下承自行式移動模架造橋機(jī)原位現(xiàn)澆施工。

2 試驗(yàn)?zāi)康募霸?/h2>

2.1 試驗(yàn)?zāi)康?/h3>

用等效荷載來模擬箱梁施工中的受力狀態(tài)，并且確定在最大荷載條件下移動模架的強(qiáng)度、穩(wěn)定性及變形值是否滿足要求；確保移動模架在投入使用后能正常工作及有相應(yīng)的安全儲備；消除非彈性形變和正確設(shè)置預(yù)拱度。

2.2 試驗(yàn)原理

由于需要預(yù)壓的荷載965t，需要在斷面上模擬箱梁的實(shí)際荷載分布，因此，模擬預(yù)壓試驗(yàn)需要的材料應(yīng)該具有以下特點(diǎn)：容易獲取、便于計量、質(zhì)地均勻、密度大以及便于運(yùn)輸和吊裝。本工程選用砂袋模擬混凝土箱梁的重量分布，采用吊車配合人工進(jìn)行吊裝，分級對移動模架進(jìn)行加載。試驗(yàn)中，測量各測點(diǎn)在空載狀態(tài)下、加載過程中不同大小荷載下、達(dá)到設(shè)計荷載穩(wěn)定期時及卸載過程中不同大小荷載下的標(biāo)高，根據(jù)測得的標(biāo)高計算出總沉降量、彈性變形值和非彈性變形值，得出反拱曲線方程式，進(jìn)一步確定各調(diào)整點(diǎn)的預(yù)拱度值。然后通過對模板桁架豎桿的長度調(diào)整來實(shí)現(xiàn)預(yù)拱度的調(diào)整。當(dāng)側(cè)模及底模安裝就位后，調(diào)整各支點(diǎn)豎桿調(diào)整模板標(biāo)高，使鋼箱梁模板處于澆筑混凝土?xí)r的正確位置，與此同時設(shè)置好預(yù)留拱度。在施工中，要根據(jù)箱梁張拉后的上拱度及時調(diào)增預(yù)拱度參數(shù)。

3 堆載試驗(yàn)過程實(shí)施

3.1 試驗(yàn)工作流程

試驗(yàn)前準(zhǔn)備→移動模架安裝→觀測點(diǎn)布設(shè)→分級加載（觀測記錄數(shù)據(jù)）→加載至設(shè)計荷載后靜置（觀測記錄數(shù)據(jù)）→分級卸載（觀測記錄數(shù)據(jù)）→觀測數(shù)據(jù)整理、分析→計算總沉降量、彈性變形值和非彈性變形值→預(yù)拱度設(shè)置→移動模架投入使用，進(jìn)入下道工序。

3.2 試驗(yàn)前準(zhǔn)備

預(yù)壓試驗(yàn)前應(yīng)對相關(guān)人員進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，全面檢查移動模架各部件安裝是否牢固和可靠，安全措施是否齊全可靠。

3.3 觀測點(diǎn)布置

在移動模架安裝就位后，分別在移動模架的兩側(cè)主梁、底板沿縱向布置測點(diǎn)，測點(diǎn)布置在吊桿對應(yīng)處，便于調(diào)整高度。每個觀測點(diǎn)應(yīng)編號，便于數(shù)據(jù)記錄。觀測時由同一測量人使用同一測量儀器讀數(shù)。每次觀測都要對上述測點(diǎn)的標(biāo)高進(jìn)行測量記錄，保存好原始數(shù)據(jù)，以備復(fù)核。測量精度和讀數(shù)誤差為±1mm。

3.4 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)方法用預(yù)壓荷載模擬該孔箱梁混凝土的澆筑過程，進(jìn)行實(shí)際加載，驗(yàn)證并得出其承載能力。簡支混凝土箱梁長32.6m，計算重量約828t，內(nèi)模50t。堆載荷載主要采用砂袋，預(yù)壓砂袋分別為大袋和小袋，小袋經(jīng)現(xiàn)場稱得平均重量為0.07t／袋，大砂袋稱重平均重量為1.5t／袋，需要砂的重量為1.1×（828＋50）＝965t。在預(yù)壓的過程中，要按照混凝土澆筑的順序進(jìn)行加載，即先加載底板，再加載翼緣板，且應(yīng)左右對稱加載，防止傾覆。

空載時對各觀測點(diǎn)初始標(biāo)高進(jìn)行觀測，測得其標(biāo)高為基準(zhǔn)標(biāo)高。加載過程中，按設(shè)計加載量的20% 、40% 、80%、100%和110% 五個階段觀測變形數(shù)據(jù)，在堆載過程中每天安排一次讀數(shù)。加載到設(shè)計荷載之后，對移動模架各測點(diǎn)的高程持續(xù)進(jìn)行觀測，持續(xù)時間不應(yīng)小于混凝土澆筑時間。

加載到設(shè)計荷載后，對移動模架各測點(diǎn)高程進(jìn)行持續(xù)觀測，當(dāng)移動模架各測點(diǎn)累計沉降變形量最大值不超過2mm時，可認(rèn)為該移動模架撓度和彈性變形趨于穩(wěn)定，開始卸載。卸載按加載過程的逆順序進(jìn)行，左右對稱卸載，卸載過程中同樣采集每一分級的觀測數(shù)據(jù)。每卸下一級荷載，均對所有測點(diǎn)進(jìn)行一次測量，并做詳細(xì)記錄，在數(shù)據(jù)分析時與加載時的撓度數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。

3.5 觀測數(shù)據(jù)的整理和分析

卸載完成后，整理加載和卸載過程中測得的所有數(shù)據(jù)，計算得出主梁和底模的彈性變形和非彈性變形，確定移動模架在混凝土澆筑過程中的撓度?？偝两盗浚郊虞d穩(wěn)定后測得數(shù)據(jù)－空載狀態(tài)下測得數(shù)據(jù)；彈性變形量＝完全卸載后測量數(shù)據(jù)－加載穩(wěn)定后測量數(shù)據(jù)；非彈性變形＝總沉降量－彈性變形量。數(shù)據(jù)整理結(jié)果如表1所示。

表1 主梁預(yù)壓成果曲線表

3.6 反拱計算及移動模架預(yù)拱度設(shè)置

由表1和表2可知：主梁最大沉降量為61mm，底模最大沉降量為58mm，主梁與底模在豎直方向上最大非彈性變形分別為18mm和12mm，主梁和底模最大彈性變形分別為43mm、47mm。經(jīng)觀測，移動模架加載至設(shè)計荷載時其外側(cè)模及翼模上的測點(diǎn)橫向位移較小，澆筑箱梁混凝土?xí)r側(cè)模向內(nèi)調(diào)整可以不計。根據(jù)鐵路工程建設(shè)通用參考圖《無砟軌道后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁（雙線）》，[圖號：通橋設(shè)（2008）2322A－Ⅵ]，理論計算跨中反拱值為17.2mm，其它位置應(yīng)按二次拋物線過渡，該反拱值為箱梁混凝土澆筑后、預(yù)應(yīng)力張拉之前的線型與拱度數(shù)據(jù)。

表2 底模預(yù)壓成果曲線表

為推算二次拋物線公式，設(shè)拋物線方程為y＝ax2＋bx＋c，由于箱梁計算跨度為31.1m，跨中最大反拱值－17.2mm，將坐標(biāo)點(diǎn)（0，－17.2）及（±15.55，0）代入得y＝0.07113x2－17.2。

利用式y(tǒng)＝0.071132x2－17.2計算出箱梁縱橋向各測點(diǎn)處的反拱值，計算出移動模架主梁需要設(shè)置的預(yù)拱度，通過布設(shè)挑梁和主梁下方的螺旋拉桿和吊桿調(diào)整其高程，達(dá)到箱梁反拱及線型要求，見表3。

表3 移動模架各節(jié)點(diǎn)預(yù)拱度設(shè)置

4 結(jié)束語

經(jīng)過實(shí)際施工證明，對預(yù)壓測得數(shù)據(jù)的分析得到的預(yù)拱度滿足設(shè)計施工要求。合理的預(yù)壓施工方案可以加快移動模架的安裝速度，縮短整個橋梁施工工期，指導(dǎo)混凝土澆筑順序及分層澆筑厚度，使梁體成型后線形與設(shè)計基本吻合，箱梁的線形得到很大控制，施工準(zhǔn)確性也大大提高。

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