潭洲水道特大桥主桥挂篮预压试验方案

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1、潭洲水道特大桥主桥挂篮预压试验方案中铁十五局集团第二工程有限公司第六指挥部常学森[内容提要]本文介绍了在梁体上设置反力架，通过千斤顶对挂篮实施预压的施工方法，其加载准确，操作简便，节约投资及时间，有一定的推广意义。[关键词]挂篮预压、试验1工程概况潭洲水道特大桥主跨设计为58+90+58m变截面预应力砼连续箱梁，采用挂篮悬臂浇筑法施工。箱梁为单箱三室断面，箱底宽21m，顶宽28.5m，根部梁高5m，跨中及边跨现浇段梁高2m，其余梁段梁高按1.8次抛物线变化。0#、1#块采用支架现浇施工，2#~13#块采用挂篮悬臂浇筑，边跨合龙段及12m边跨尾段采用支架现浇施工，

2、中跨合龙段采用吊篮施工。2试验目的本桥主跨连续梁采用挂篮悬臂浇筑梁体的2#~13#块，在施工过程中，挂篮将承受施工设备和新浇节段混凝土的全部重量，为了对挂篮的强度、刚度和稳定性进行评价，验证挂篮的安全性，并获取挂篮在荷载作用下的变形数据及规律，以便准确设置预抛高量，保证梁体线形，需对挂篮进行预压试验。挂篮预压试验在14#墩的挂篮上实施，此时挂篮安装在0#块及1#块上。预压荷载以重量最大的11#块混凝土的重量进行模拟加载，荷载的布置形式尽量与实际荷载分布吻合，以保证试验的可靠性和准确性。3挂篮结构示意挂篮采用菱形轻型桁架式挂篮，自重为现浇箱梁块体最大重量（11#块

3、）的0.37倍。挂篮的结构示意如图1所示。图1挂篮结构示意图4预压试验加载方案采用液压千斤顶在箱梁底板范围内对挂篮进行预压加载。即在1#块腹板端面设置反力架，通过千斤顶向反力架施压，利用其反向作用力向挂篮施加所需的预压荷载。该加载方案中对挂篮施加的作用力属内力，因此，预压试验可仅对单侧挂篮进行即可。4.1预压加载力计算(1)梁块混凝土自重：11#块长度4m，重量2591kN。(2)施工荷载：按1.5kN/m2计算，有1.5x21x4=125kN。以上合计2776kN，挂篮加载系数取K=1.2，模拟加载力P=3259kN。4.2预压加载设计挂篮在浇筑混凝土期间，大

4、部分荷载在底板位置由底板模板传至底篮前后托梁，再由吊带、分配梁传递到桥面主桁及底篮后锚，最终作用于已浇筑梁段混凝土上。挂篮预压采用预应力张拉用的液压千斤顶加载，千斤顶加载在底板范围内进行。反力架设置在1#块腹板端面上，即在1#块4个腹板内各预埋一个型钢三角架作为预压反力点，为了防止预埋件处腹板混凝土在加载试验过程中开裂，在预埋件腹板全断面范围内设置防裂钢筋网（三层φ16@10x10cm）。根据预压重量及分布情况，此次安排10个预压点，预压点的分布参照挂篮底板的受力情况布置，挂篮反力架及预压加载设计见图2，预压点布置位置见图3。预埋件处腹板加强钢筋布置见图4。图2

5、挂篮反力架及预压加载示意图图3预压点位置图图4加强钢筋网布置图腹板位置千斤顶加载主要模拟腹板混凝土及翼板混凝土的自重荷载，经计算1#、4#、7#、10#预压点的预压力分别为：460kN、435kN、442kN、484kN内顶板位置下千斤顶加载主要模拟底板混凝土及内顶板混凝土的自重荷载，经计算2#、3#、5#、6#、8#、9#预压点的预压力分别为：251kN、232kN、237kN、237kN、232kN、251kN。以上总的预压力为3261kN。4.3荷载分级按照20%、50%、80%、90%、95%、100%预压荷载进行分级均匀对称加载，卸载按80%、50%、

6、0%进行。加载过程中密切观测、记录挠度数据。每级工况至少维持半个小时，最大荷载持载要求2个小时。5测点布置5.1挠度测点布置预压试验的主要目的是要得到前、后托梁和挂篮主桁架悬臂端的挠度。挠度测点的布置见图5，除基点外，其余均左右对称布置，以精密水准仪观测之。5.2外观检查测点在加载过程中对挂篮受力关键部位进行观察检查。主要观察挂篮受力后有无刚度不够产生变形、焊缝有无脱焊、连接销有无松动等异常情况发生。另外，在条件允许的情况下，可以在挂篮的关键受力部位布置应变片，以测量挂篮各主要杆件的实际受力状况。图5挂篮挠度测点布置图6试验记录及试验结果分析在试验过程中注意做好

7、原始数据的记录。试验结束后，对原始数据进行分析，结合外观检查情况，验证确定挂篮的安全性及可靠度，得到挠度与荷载吨位的对应关系。并将试验记录及结果分析上报监理，经审批后即可进行下一步的施工。7结束语相对于使用砂袋或水箱加载，本预压方案具有一定的优越性，主要表现在以下几个方面：（1）加载简单，方便，准确；（2）用时较短，节约工期；（3）投入较小。（4）可单侧加载，采用砂袋加载时必须对称加载。综上所述，本挂篮预压试验方案具有一定的推广价值。