浅谈支架预应力预压工艺

2023-02-19

在国内外许多桥梁工程中, 很多主体、附属工程都采用了支架法施工, 支架的安全性、方便快捷等优越性得到了充分的体现。在国内支架大多采用满堂支架及大型钢管支架, 采用不同的形式也是因地制宜。支架的预压是支架施工中的一个重要环节, 预压大多采用建水箱、堆沙袋、堆钢筋、预应力等方法, 本文结合红石梁大桥浅谈一下大型钢管支架采用预应力预压的工艺。

1 工程概述

红石梁大桥位区地形总体呈东、西两侧高中部较低。桥台两岸地形均较陡峭, 奉节岸岸坡纵向自然坡度为53°~76°;云阳岸岸坡纵向自然坡度为62°~85°;横向自然坡角为40°~65°, 中部有两条冲沟通过。地面沿线路轴线高程为384.56~221.74~370.00m, 相对高差为162.82m, 地形起伏较大。桥位区地貌上属侵蚀低山地貌。由于该工程支架约50m高, 而且是在较为陡峭的山坡上进行预压, 采用建水箱、堆沙袋的方法工序复杂, 难度较大, 所以采用较为经济、方便的预应力预压, 从而大大降低了施工的难度。

2 支架预压的目的和意义

(1) 大型支架为确保其承载力以及结构安全性以及为采集其弹性、非弹性变形量, 要进行预压, 以便检验支架的安全稳定性, 消除非弹性变形和实测弹性变形, 确定立模标高。 (2) 实验项目及所需收集的资料。 (3) 支架体系在各个工况下的各个主要杆件的变形值收集。 (4) 各个构件和连接接头的安全性检验。 (5) 弹性及非弹性变形的观测。 (6) 整个支架的承载能力和安全保障系统的检验。

3 加载总体方案概述

(1) 预压支架为高度最大的钢管支架。钢管支架施工至桩帽, 且附着全部完成之后, 在每个钢管桩帽之上各安放1台400吨油顶, 油顶上下用橡胶片抄垫水平, 每个油顶上面架设一根反压梁, 其轴线与路线纵横向都形成45°角, 两端各有7束钢绞线穿过, 反压梁上面和钢管桩脚均用19孔的锚具和7副夹片锚固, 利用千斤顶向上顶反压梁进行加载。总体布置见图1、图2。 (2) 4个桩帽上的油顶同步、分级加载, 具体过程:0→0.2F→0.4F→0.6F→0.8F→1.0F, (2#、3#桩帽上面F为120吨, 1#、4#桩帽上为0.75F=90吨, 此时试压状态与现浇段砼自重分布相似;稳压45分钟之后, 再分两级将1#、4#桩柱张拉至120吨, ) ;卸载分级:120吨→卸载至0.8F→卸载至0.6F→卸载至0.4F→卸载至0.2F→卸载至0, (此时F为120吨) 。各级荷载对应的油表读数见具体的详细表。 (3) 前三级 (0.2F、0.4F、0.6F) 加载完成后停滞约20分钟, 第四级 (0.8F) 加载后停滞30分钟, 第五级 (1.0F) 加载后停滞45分钟。每级卸载后停滞约20分钟。加载前及每一级加载及卸载完成后均应测量对应各控制点沉降, 同时应密切注意钢管支架各部位情况。 (4) 油顶和反压梁安装要求:钢管桩帽、油顶、反压梁、两个19孔锚具连线, 共四个中心必须位于同一铅垂线位置。且油顶活塞必须置于反压梁下部的限位板之内, 油顶上下必须用橡胶垫块抄垫。每根钢绞线要保证竖直, 无缠绕现象, 下部夹片打紧后试压, 确保油顶两端的钢束同时受力。

4 加载过程中应注意的问题

(1) 加载前应设置好各变形观测点, 观测人员和观测仪器同步就位。 (2) 加载应由有经验的工人进行操作, 加载时油泵应缓慢、匀速供油, 每加载一步骤待油表稳定后关闭回油阀、进油阀, 保证每级荷载达到时稳压充分;卸载时应缓慢准确地回油到各级荷载, 以备测量。 (3) 开始加载之前, 油顶应先顶出2~3公分的行程。每个钢管桩帽上面焊接一根竖直钢筋, 其上挂卷尺, 无需每次上前测量。 (4) 加载的时候钢管桩支架上、下均不能停留人, 若需要上支架检查, 每级荷载到达或着停止进油需等待15分钟方可上支架。

5 预压总结

采用预应力预压支架优点是:方便快捷、经济实用, 对加载力控制精度较高, 可操作性较好。由于该预压方法仅仅对支架刚度本身的检测, 预压变形等数据的采集也较为方便, 数据处理简单明了。但是其中有些不可避免的缺点, 由于该方法仅对支架钢结构本身预压, 只能检测到支架钢结构的变形情况及安全性, 未能检测支架基础的沉降情况及安全性, 检测有一定的局限性。

摘要：本文结合红石梁大桥的情况, 分析了大型钢管支架采用预应力预压的工艺及注意事项。

关键词：支架,预压