崔同陣

山東路泰公路工程有限公司 山東德州 253500

工程施工中，各種受力構(gòu)件如：現(xiàn)澆砼支架（托架）、掛籃、架橋機(jī)等，在正式承受荷載前，均要求進(jìn)行預(yù)壓，以消除結(jié)構(gòu)的非彈性變形（△(n)），測(cè)定彈性變形（△(n)），檢驗(yàn)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能。在支架現(xiàn)澆砼結(jié)構(gòu)時(shí)，多要求采用預(yù)壓重物后邊澆筑邊卸重的換重法，以防止支架的不均勻變形使砼產(chǎn)生裂縫。實(shí)際上A與B 同時(shí)發(fā)生，故也應(yīng)同樣處理。然而，施工中換重法有較大的局限性，一般大跨度懸灌梁起步梁段作用在支架上的重量高達(dá)數(shù)百噸，不難想象抽水、放水的各種耗費(fèi)之大，而采用其他材料作壓重基本上行不通。針對(duì)這種情況，采用體外預(yù)應(yīng)力對(duì)施工構(gòu)件進(jìn)行等效預(yù)壓，使A 消除，B 則在施加預(yù)應(yīng)力后提前發(fā)生，在構(gòu)件承受荷載過程中逐漸釋放預(yù)應(yīng)力，達(dá)到等效預(yù)壓的目的[1]。

1 預(yù)壓原理

在構(gòu)件變形較小的情況下，把作用在其上的均布荷載轉(zhuǎn)換為集中荷載，使兩種工況下變形效果近似一致，即撓度曲線一致利用液壓千斤頂施加集中力，達(dá)到預(yù)壓目的。

通過預(yù)壓，使構(gòu)件非彈性變形基本消除，彈性變形則通過千斤頂張拉力得到有效控制。

2 工程實(shí)例

2.1 工程概況

國(guó)道308 線改造工程津浦鐵路跨線橋主橋跨度60+110+60m，單箱雙室變截面，橋面寬度22m,底板寬度14 米，采用掛籃法懸臂施工。起步梁段0＃塊長(zhǎng)度10m，高6.5m，混凝土方量647m3。主墩為雙薄壁矩形墩。0＃塊支架采用跨度8m 的八三式軍用墩，上承六四式軍用梁，軍用墩部分座在承臺(tái)外現(xiàn)澆混凝土底座上[2]。

懸灌梁采用掛籃法施工，掛籃為菱型掛籃，分3 片主桁架，設(shè)計(jì)最大荷載250t。

2.2 采用外預(yù)應(yīng)力預(yù)壓的原因

作用在支架上的荷載總重t，但工作底面太小，無論用何壓重，均不太可能，并且操作復(fù)雜，不易施工；采用外預(yù)應(yīng)力預(yù)壓，可以較好的解決此問題。

2.3 預(yù)壓實(shí)施

（1）支架預(yù)壓。準(zhǔn)備工作：節(jié)點(diǎn)1、2 處墊枕木等分配梁，上放千斤頂，鋼絞線單端壓花，安裝在承臺(tái)預(yù)留洞內(nèi)，灌注混凝土錨固。軍用梁下部設(shè)好觀測(cè)點(diǎn)，記錄初始標(biāo)高H1。

施加應(yīng)力：按照計(jì)算張拉力，分級(jí)加載，每級(jí)加載持荷20min，直至設(shè)計(jì)荷載，持荷1h，記錄每級(jí)加載時(shí)觀測(cè)點(diǎn)位移；卸載，記錄卸載完成后，觀測(cè)點(diǎn)標(biāo)高H2；二次加載，加載方式同第一次加載。直至設(shè)計(jì)荷載，記錄觀測(cè)點(diǎn)標(biāo)高H3。

在混凝土施工時(shí)，支架觀測(cè)點(diǎn)變形情況，結(jié)合灌注混凝土量，釋放預(yù)應(yīng)力，最終目的保持觀測(cè)點(diǎn)位置不變或控制在小范圍內(nèi)。

（2）掛籃預(yù)壓。①荷載確定：根據(jù)計(jì)算，在澆注8 號(hào)梁段，主桁架前端節(jié)點(diǎn)受力最大，試驗(yàn)時(shí)采用8 號(hào)梁段的重量及施工荷載分8 次加載。初始荷載到10t，依次增加為20、30、40、55、65、80、85t，最后一次為超載加壓，按20%計(jì)算，單片桁共加載85t。卸超載步驟，安加載等級(jí)逐級(jí)卸荷。

②預(yù)壓施工。整個(gè)試驗(yàn)工作場(chǎng)地約為7×10 米，要求平整。

掛籃平躺安裝，兩片桁架相對(duì)，前支點(diǎn)用螺栓固定，后端用扁擔(dān)梁錨固。在前端節(jié)點(diǎn)處拼裝扁擔(dān)梁，扁擔(dān)梁用Φ32 精軋螺紋鋼筋連接，利用一臺(tái)YDC65-A 型千斤頂頂壓扁擔(dān)梁，其作用力通過Φ32 精軋螺紋鋼筋傳遞給掛籃的主桁架，達(dá)到預(yù)壓目的，詳見圖1。

圖1 掛籃預(yù)壓結(jié)構(gòu)圖

試驗(yàn)開始前所有錨固螺栓一定要擰緊，兩片桁架與中間所夾工字鋼必須緊貼。為防止失穩(wěn)，兩片桁架應(yīng)在同一平面上。在兩片主桁架前端各畫一條測(cè)量基準(zhǔn)線。由專人負(fù)責(zé)測(cè)量變形、觀察構(gòu)件的地受力情況。算出千斤頂每個(gè)加載等級(jí)的張拉應(yīng)力。先進(jìn)行逐級(jí)加載，每到一個(gè)等級(jí)，持荷，用10 米鋼尺測(cè)出兩條基準(zhǔn)線間的距離穩(wěn)定值。然后再逐級(jí)卸載，持荷，用10 米鋼尺測(cè)出兩條基準(zhǔn)線間的距離穩(wěn)定值[3]。

2.4 應(yīng)用效果分析

（1）在0＃塊梁體拆模后，標(biāo)高準(zhǔn)確，證明理論撓度（預(yù)應(yīng)力撓度）符合實(shí)際狀況，線型控制是較成功的，經(jīng)檢查梁體為發(fā)現(xiàn)裂縫，解決了懸灌梁0＃塊在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下，混凝土易開裂的難題，達(dá)到了預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效果。

（2）掛籃在預(yù)壓后，消除了非彈性變形，經(jīng)過測(cè)定數(shù)據(jù)在梁段中的應(yīng)用，證明測(cè)定的彈性變形符合實(shí)際，較成功。

3 結(jié)語

該技術(shù)與同類型條件下重物預(yù)壓技術(shù)相比，具有控制精確，變形指標(biāo)可量化，安全可靠，便于施工操作，并且可節(jié)省大量吊重物資及吊裝設(shè)施，使構(gòu)件的整體質(zhì)量得到有效控制，社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益非常顯著，可廣泛推廣應(yīng)用。

但在施工中，必須注意：①荷載計(jì)算和代換是能否成功的關(guān)鍵，必須根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)形式、受力特點(diǎn)科學(xué)分析、準(zhǔn)確計(jì)算，并且均布力代換為集中力時(shí)，更要根據(jù)構(gòu)件的不同類型，合理選擇。②支架預(yù)壓的最終目的是使支架不變形和變形最小。因此千斤頂卸載應(yīng)以變形控制為主，荷載增加量為輔。③鋼構(gòu)件的理論計(jì)算已經(jīng)比較成熟，一般與實(shí)際吻合率極高，對(duì)其他材質(zhì)的構(gòu)件應(yīng)謹(jǐn)慎應(yīng)用。