潭洲水道特大橋主橋掛籃
預壓試驗方案
中鐵十五局集團第二工程****第六指揮部常學森
[內容提要] 本文介紹了在梁體上設定反力架，通過千斤頂對掛籃實施預壓的施工方法，其載入準確，操作簡便， 節約投資及時間，有一定的推廣意義。
[關鍵詞] 掛籃預壓、試驗
1工程概況
潭洲水道特大橋主跨設計為58+90+58m變截面預應力砼連續箱梁，採用掛籃懸臂澆築法施工。箱梁為單箱三室斷面，箱底寬21m，頂寬28.5m，根部樑高5m，跨中及邊跨現澆段樑高2m，其餘梁段樑高按1.
8次拋物線變化。0#、1#塊採用支架現澆施工，2#~13#塊採用掛籃懸臂澆築，邊跨合龍段及12m邊跨尾段採用支架現澆施工，中跨合龍段採用吊籃施工。
2 試驗目的
本橋主跨連續梁採用掛籃懸臂澆築梁體的2#~13#塊，在施工過程中，掛籃將承受施工裝置和新澆節段混凝土的全部重量，為了對掛籃的強度、剛度和穩定性進行評價，驗證掛籃的安全性，並獲取掛籃在荷載作用下的變形資料及規律，以便準確設定預拋高量，保證梁體線形，需對掛籃進行預壓試驗。掛籃預壓試驗在14#墩的掛籃上實施，此時掛籃安裝在0#塊及1#塊上。預壓荷載以重量最大的11#塊混凝土的重量進行模擬載入，荷載的布置形式盡量與實際荷載分布吻合，以保證試驗的可靠性和準確性。
3 掛籃結構示意
掛籃採用菱形輕型桁架式掛籃，自重為現澆箱梁塊體最大重量（11#塊）的0.37倍。掛籃的結構示意如圖1所示。
圖1 掛籃結構示意圖
4 預壓試驗載入方案
採用液壓千斤頂在箱梁底板範圍內對掛籃進行預壓載入。即在1#塊腹板端麵設定反力架，通過千斤頂向反力架施壓，利用其反向作用力向掛籃施加所需的預壓荷載。該載入方案中對掛籃施加的作用力屬內力，因此，預壓試驗可僅對單側掛籃進行即可。
4.1 預壓載入力計算
(1) 梁塊混凝土自重：11#塊長度4m，重量2591kn。
(2) 施工荷載：按1.5kn/m2計算，有1.5x21x4=125kn。
以上合計2776kn，掛籃載入係數取k=1.2，模擬載入力p=3259kn。
4.2 預壓載入設計
掛籃在澆築混凝土期間，大部分荷載在底板位置由底板模板傳至底籃前後托樑，再由吊帶、分配梁傳遞到橋面主桁及底籃後錨，最終作用於已澆築梁段混凝土上。
掛籃預壓採用預應力張拉用的液壓千斤頂載入，千斤頂載入在底板範圍內進行。反力架設定在1#塊腹板端面上，即在1#塊4個腹板內各預埋乙個型鋼三角架作為預壓反力點，為了防止預埋件處腹板混凝土在載入試驗過程中開裂，在預埋件腹板全斷面範圍內設定防裂鋼筋網（三層φ16@10x10cm）。
根據預壓重量及分布情況，此次安排10個預壓點，預壓點的分布參照掛籃底板的受力情況布置，掛籃反力架及預壓載入設計見圖2，預壓點布置位置見圖3。預埋件處腹板加強鋼筋布置見圖4。
圖2 掛籃反力架及預壓載入示意圖
圖3 預壓點位置圖
圖4 加強鋼筋網布置圖
腹板位置千斤頂載入主要模擬腹板混凝土及翼板混凝土的自重荷載，經計算1#、4#、7#、10#預壓點的預壓力分別為：460kn、435kn、442kn、484kn
內頂板位置下千斤頂載入主要模擬底板混凝土及內頂板混凝土的自重荷載，經計算2#、3#、5#、6#、8#、9#預壓點的預壓力分別為：251kn、232kn、237kn、237kn、232kn、251kn。
以上總的預壓力為3261kn。
4.3 荷載分級
按照20%、50%、80%、90%、95%、100%預壓荷載進行分級均勻對稱載入，解除安裝按80%、50%、0%進行。載入過程中密切觀測、記錄撓度資料。每級工況至少維持半個小時，最大荷載持載要求2個小時。
5 測點布置
5.1 撓度測點布置
預壓試驗的主要目的是要得到前、後託梁和掛籃主桁架懸臂端的撓度。撓度測點的布置見圖5，除基點外，其餘均左右對稱布置，以精密水準儀觀測之。
5.2 外觀檢查測點
在載入過程中對掛籃受力關鍵部位進行觀察檢查。主要觀察掛籃受力後有無剛度不夠產生變形、焊縫有無脫焊、連線銷有無鬆動等異常情況發生。
另外，在條件允許的情況下，可以在掛籃的關鍵受力部位布置應變片，以測量掛籃各主要桿件的實際受力狀況。
圖5 掛籃撓度測點布置圖
6 試驗記錄及試驗結果分析
在試驗過程中注意做好原始資料的記錄。試驗結束後，對原始資料進行分析，結合外觀檢查情況，驗證確定掛籃的安全性及可靠度，得到撓度與荷載噸位的對應關係。並將試驗記錄及結果分析上報監理，經審批後即可進行下一步的施工。
7 結束語
相對於使用砂袋或水箱載入，本預壓方案具有一定的優越性，主要表現在以下幾個方面：
（1）載入簡單，方便，準確；
（2）用時較短，節約工期；
（3）投入較小。
（4）可單側載入，採用砂袋載入時必須對稱載入。
綜上所述，本掛籃預壓試驗方案具有一定的推廣價值。
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