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1、软土地基现浇连续箱梁满堂红支架预压施工刘锐浩(广东冠粤路桥有限公司 广东广州 510600) 摘 要:通过广珠西线高速公路石洲互通立交主线桥的施工实践,介绍在软土地基上采用满堂红支架施工现浇箱梁,对箱梁支架进行全仿真预压并取得沉降观测规律以指导普通现浇连续箱梁施工,防止因地基和支架的非弹性变形和不均匀沉降而影响结构受力的一种施工方法。关键词:软土地基;现浇连续箱梁;支架预压;反拱度预设;施工 中图分类号:U448121+5 文献标识码:B 文章编号:10042954(2003)10003402 广珠西线高速公路石洲互通立交主线桥长756m,宽33m(双向6车道),
2、上部结构为连续箱梁,全桥共分8联,其中第3联、6联及第2联右幅为预应力混凝土连续箱梁,其余为普通钢筋混凝土现浇连续箱梁。该桥地处广东省珠江三角洲冲积平原,场地地层第四系地层由填筑土(Qme)、种植土(Qpd)、海陆交互沉积层(Qmc)和残积层(Qel)组成,其中海陆交互沉积层为淤泥质土,分布在地表下115～2317m,呈软塑～流塑状态,容许承载力仅在40～60kPa,属典型软土地基。图1 右二联平面布置(单位:cm) 在软土地基上搭设满堂红支架现浇连续箱梁,关键是要处理好地基的非弹性变形和支架的稳定性问题,保证现浇箱梁不因发生局部位移和变形而影响结构受力。1 方案设计设计要
3、求现浇箱梁支架必须按100%箱梁自重对一联各跨同时进行预压,禁止采用移动荷载逐跨压载。本工程主线桥现浇箱梁混凝土为16550m3,换算成等载预压重为413750kN,若完全按图纸要求进行施工,投入巨大,工期冗长,难以满足业主对工程的总体要求。因此,根据各联箱梁施工其地基性质和支架搭设方法大同小异的具体情况,拟定以右二联支架预压做试验。通过荷载当量对箱梁施工过程进行全仿真预压,科学布点,严密监控,取得第一手支架沉降资料并整理总结出规律,用来指导后续现浇箱梁满堂红支架施工。(1)当量荷载计算右二联全长83m,桥跨组合为26m+34m+23m,其平面如图1所示。每跨根据截面型式的
4、不同,可分成Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三种截面进行荷载计算,Ⅰ截面为端、中横隔梁处,是实心部分,计算简易;Ⅱ截面则可通过Ⅰ、Ⅲ截面荷载数据内插得到。在此以最为复杂的Ⅲ截面(图2)为例,说明计算方法。现浇箱梁混凝土浇筑一般分2次:先浇筑底板和腹板,安装内模和顶板钢筋后再浇筑顶板混凝土。因此,荷载计算分2期:一期和二期,据此计算出截面Ⅲ当量荷载见表1。34铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN 2003(10)图2 主线右二联断面Ⅲ恒载分区计算示意(单位:cm) 表1 截面Ⅲ当量荷载参数kPa荷载1区,9区2区,8区3区,7区4区,6区5区一期二期一期二期一期二期一期二期一期二
5、期主梁恒载06151620156512101412158221565121014模板荷载0110110110110110110110110110外荷合计07151721156612111413158231566121114 同时计算出Ⅰ区一期荷载为3112kPa,二期荷载为13kPa。Ⅱ区一期荷载为14142kPa,二期荷载为911kPa。(2)加载物选定Ⅰ区和Ⅱ区采用钢筋堆载,横桥向摆放,Ⅲ区中的2区、4区、6区、8区采用型钢堆载,纵桥向摆放,Ⅲ区中的1区、3区、5区、7区、9区则采用编织袋砂包堆载。图3 沉降观测点布设平面示意图4 沉降观测网布设(单位:cm)(3)沉
6、降观测点布设为了掌握加载后地基和支架的变形情况,需要在预压前先布好沉降观测网。沉降观测点布设在2个层面:一层在地基木板上,一层在箱梁底模板上,上、下2层测点一一对应在同一垂直线上。测点沿纵桥向分别在墩中心线处、L/8、2L/8、3L/8、4L/8、5L/8、6L/8和7L/8跨处布设,横桥向则在跨中和2个外腹板处设点,从而形成一个立体沉降观测网,如图3、图4所示。2 实施(1)地基处理在桥位平面投影外移1m处挖沟,排走桥位地表水,填筑厚50cm的山碴泥或细砂作工作垫层,整平后用压路机碾压,检测密实度达到90%以上。在工作层上再填上厚20cm的石粉或钢渣,整平碾压密实后就完成
7、地基处理工作。(2)支架搭设支架采用门式钢支架,行距为01610～01914m,列距为0150～0160m,搭设方法同一般地基上的现浇箱梁支架,然后在支架上铺装箱梁底模。(3)加载和观测加载前先测出观测网各点初始数据,接着加上各区一期荷载,加载后立即再观测,得出施加一期荷载后的瞬间沉降;施加二期荷载前再观测,然后施加二期荷载并立即观测,观测工作在随后一直进行,加载后前3d每天观测1次,3d后则每2d观测1次,一直到沉降趋于稳定。3 卸载并观测在地基沉降稳定后就可卸载,卸载后必须再观测1次,卸载前后的差值可认为是支架
