劉讓群， 胡逢輝， 周繼軍

(中交路橋建設有限公司， 北京 100027)

低位預壓技術在移動模架施工中的應用

劉讓群， 胡逢輝， 周繼軍

(中交路橋建設有限公司， 北京 100027)

以大岳高速第十一合同段芭蕉湖2號橋MSS 55 m移動模架施工為背景，針對移動模架在高空進行預壓其施工技術難度高，施工安全風險大這一問題，提出了低位預壓施工技術，在實施過程詳細記錄了施工過程和觀測數(shù)據(jù)，形成了一套比較成熟的施工工藝，在此次的施工中取得了良好效果?？梢詾橐院箢愃频囊苿幽＜苁┕ぬ峁﹨⒖家罁?jù)。

橋梁施工； 移動模架； 低位預壓； 施工技術； 安全

隨著社會經濟的迅猛發(fā)展，基礎設施的建設規(guī)模也隨之快速擴大，加快了移動模架技術成熟的速度?，F(xiàn)代的公路橋梁設計出于對地形地貌的考慮往往會出現(xiàn)墩身高度很高的高架橋，如果運用移動模架進行施工，則對移動模架施工前預壓這一環(huán)節(jié)提出挑戰(zhàn)。即移動模架在高空進行預壓其施工技術難度高，施工安全風險大，為解決這一問題，移動模架低位預壓施工技術應運而生。本文以大岳高速第十一合同段MSS 55 m移動模架施工為背景，對此項施工技術進行闡述。

1 大岳高速第十一合同段芭蕉湖2號橋MSS 55 m移動模架施工環(huán)境介紹

大岳高速第十一合同段芭蕉湖2號高架橋，途經毛家堰湖、架空工業(yè)管道、輸油管線、養(yǎng)鴨場、綠色環(huán)保磚廠、紅磚廠、巴陵石化主管廊帶、成魚湖，三湘化工廠，接洞庭湖大橋岳陽側主橋副孔起點。全橋共十一聯(lián)，第九～十一聯(lián)上部結構為跨徑55 m的預應力混凝土連續(xù)箱梁(首跨除外)，上部箱梁施工采用下行牛腿自行式移動模架施工工藝。施工區(qū)域大部分位于洞庭湖養(yǎng)殖區(qū)，施工便道均為人工回填便道，且墩身高度不低于33.5 m。

2 MSS 55 m移動模架預壓方法選擇

芭蕉湖2號橋第九至十一聯(lián)的標準跨徑布置為55 m，移動模架準備預壓位置的墩身高度為33.5 m，如果采用在高位預壓將存在以下幾點問題：

1) 墩身高度高，預壓材料往模架上運輸時對起吊機械要求高；

2) 施工速度大大降低；

3) 施工安全風險大；

4) 施工成本增大。

為解決上述問題，MSS 55 m移動模架采取在墩身低位預埋牛腿預留孔，在相對較低的位置對模架進行預壓。

3 具體實施方案

移動模架拼裝完成以后，對模架空載的運行情況進行試驗，確保模架空載時運行正常，方可進行預壓工作。

3.1 預壓荷載及范圍

移動模架拼裝完成后，首先根據(jù)計算書中提供的理論撓度值進行預拱度調整。調整橫梁下面支撐在主梁箱梁體內的支撐螺旋千斤頂。 模板預拱度調整完成后即可進行預壓試驗。

預壓載荷取最大施工載荷的1.05倍，預壓加載在55 m箱梁的第2跨，按箱梁最長施工段63 m進行模擬，與預壓相符的砼數(shù)量為814.9 m3，計2 118.8 t，預壓最大荷載為2 224.4 t。移動模架預壓采用模擬實際荷載預壓法進行預壓。將移動模架翼緣板、腹板用砂袋堆載，底板采用水堆載，各截面按對應砼荷載堆載，在砂袋上鋪彩條布，彩條布之間用膠水粘接，防止下雨雨水沁入砂袋造成超載。水壓載區(qū)鋪上2層薄膜用粘膠把薄膜接縫粘接嚴密不漏水。注意在敷設薄膜前應將模板接縫處用膏灰勾縫。

砂的密度按1.5 t/m3，鋼筋混凝土密度按2.6 t/m3計算，箱梁內模自重80 kg/m2，施工荷載20 kg/m2。根據(jù)箱梁截面計算出斷面的砂袋、水的斷面尺寸。

3.2 預壓加載布置方法

加載形狀盡量模擬55 m箱梁的結構形式。具體見箱梁堆載分布圖。見圖1～圖3。

圖1 首跨荷載縱向分布圖(單位： cm)

圖2 加載工況立面面(單位： cm)

圖3 加載工況斷面圖(單位： cm)

移動模架在施工階段承擔的荷載分布情況有兩種分布形式(如圖1所示)。其中，各材料重量及荷載取值為：混凝土：2 600 kg/m3；砂：1 500 kg/m3；箱梁預壓安全系數(shù)按1.05考慮，端橫梁實際是由墩頂直接承受其荷載，預壓時該部分荷載不考慮，根據(jù)以上箱梁荷載分布情況，按表1進行預壓荷載布置。

表1 預壓荷載布置表加載區(qū)域長度/m堆沙截面積/m2堆沙體積/m3加水截面積/m2加水體積/m3砂袋數(shù)量42#墩1747268034200009擋水墻1#16295847328000048Ⅰ區(qū)121215011819212998412101183擋水墻2#12666526665000028Ⅱ區(qū)10091275212866768104710564130擋水墻3#126152615000027Ⅲ區(qū)10091275212866768104710564130擋水墻4#12666526665000028Ⅳ區(qū)1241501186124998412380187擋水墻5#194271852729200005443#墩424726198492000021Ⅴ區(qū)1862493463698000047422789112000092

3.3 加載

試驗采用沙袋堆載配合水壓的方法逐級加載，直至加至與模架承擔的最大荷載等載(超載5%)。預壓堆載時，根據(jù)箱梁腹板與頂?shù)装逄幒奢d不同，盡量保證移動模架系統(tǒng)的受力與實際澆注混凝土時一致，并考慮預壓試驗的安全，計劃將整個預壓試驗過程分4步進行。

1) 第1步：首先在靠近42#墩和43#墩的底板上以及Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)、Ⅱ區(qū)和Ⅲ區(qū)、Ⅲ區(qū)和Ⅳ區(qū)、Ⅴ區(qū)交界的地方堆沙袋固定，為充水創(chuàng)造條件，沙袋堆碼寬度約1.5 m，防水高度約2.6～2.8 m，具體應參照加載工況斷面圖3中I-I圖布置。

2) 第2步：在Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)、Ⅳ區(qū)、Ⅴ區(qū)外模腹板堆碼沙袋，然后在Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)箱內鋪上1～2層薄膜，用粘膠把薄膜接縫粘接嚴密不漏水。注意在敷設薄膜前應將模板接縫處用膏灰勾縫。

3) 第3步：向箱內灌滿水；觀測移動模架縱向水平度，通過油頂調節(jié)盡量減少兩端的高差，Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)交界、Ⅱ區(qū)和Ⅲ區(qū)、Ⅲ區(qū)和Ⅳ區(qū)、Ⅴ區(qū)交界的地方增加一道橫隔沙袋墻后灌水。加水示意圖如圖3中E-E和F-F圖。

4) Ⅴ區(qū)全部用沙袋預壓，沙袋堆放斷面如圖3中H-H和K-K圖。

5) 翼緣板用沙袋預壓，逐層對稱壓載。

加壓過程中要注意每個砂袋要均勻加載，防止移動模架偏壓。加載全部完成后，等到移動模架變形穩(wěn)定后，方可進行卸載(由于箱梁端、中橫梁部分荷載主要由橋墩來承擔，不通過模架傳遞，因此模架預壓試驗時可不考慮橋墩部分箱體的荷載)。

每個加載步驟過程中，沙袋應從箱梁中心線向翼緣兩側逐層對稱堆載，確保箱梁平衡受力；沙袋在加載過程中，每加載一個部位需要用彩條布和塑料膜遮蓋做好防水工作，以防止被雨水淋到或者被加載的水滲透，增加沙袋的重量。

如遇到下雨天氣，沙袋加載密度要按最大濕度計算，沙袋都要過磅并且做好詳細的記錄。

3.4 布設撓度測量控制點

移動模架預壓觀測點主要布置在： ①牛腿梁的左右兩側； ②主梁的接頭位置、跨中位置； ③橫梁的中間位置； ④每根橫梁對應的翼緣模板的左右兩端(對于主梁和模板橫梁上不便觀測的點，可以用剛性連接引至主梁以下，以便觀測。觀測點位用紅色油漆標識)。見圖4、圖5。

3.5 觀測內容

在預壓前應對移動模架所有構件和項目(內容)全面檢驗和觀測1次；在加載過程中，每加一級荷載，觀測1次；加載完成后，原則上持荷48 h，實際施工時應以變形穩(wěn)定為準，持荷過程中每6 h觀測1次；卸載完成后觀測1次。

圖4 觀測點橫向布置圖

1) 預壓前對移動模架完成質檢和質評，作為預壓后結構變形分析的依據(jù)之一。

2) 用水準儀對移動模架各部豎向位移觀測點進行觀測。

3) 在與模板中心相對應的地面處用砼埋設4個觀測點，用吊錘法對模架水平方向位移進行觀測。

4) 對于主梁連接處變形，采用畫油漆法用鋼卷尺進行量測。

5) 對于模板體系(接縫及支撐體系的變化、卸載后開合狀況、模板變形情況)、機體結構(構件外形變化，節(jié)點、焊縫情況，構件連接狀況)用目測觀察法結合鋼尺進行觀測。

圖5 觀測點縱向布置圖

以上觀測均應做好原始觀測記錄。

3.6 預壓數(shù)據(jù)記錄與處理

1) 加載及卸載過程中，記錄各荷載狀態(tài)下數(shù)據(jù)。

2) 預壓數(shù)據(jù)處理：

加卸載完成后，求算各測點最終變形與非彈性變形值，對移動模架安全性能進行評定(將加載預壓觀測數(shù)據(jù)整理、匯編，并與相關規(guī)范、驗標、設計技術性能及設計圖、計算書對比，得出初步結論)符合要求后，根據(jù)移動模架變形值，結合設計梁體預拱度，設定反拱方程，求算各模板縫位置標高進行調模。

4 結束語

預壓是MSS 55 m移動模架施工的關鍵工序，本文提出的低位預壓施工技術在此次的施工中取得了良好效果。在實施過程詳細記錄了施工過程和觀測數(shù)據(jù)，形成了一套比較成熟的施工工藝，可以為以后類似的移動模架施工提供參考依據(jù)。

[1] 張陽.下承式移動模架堆載預壓施工技術[J].城市建設(下旬)，2011(4).

[2] 黃成造.移動模架設計、施工與養(yǎng)護技術指南[M].北京：人民交通出版社，2009.

1008-844X(2016)04-0140-04

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