挂篮预应力加载预压法施工技术总结

挂篮预应力加载预压法施工技术总结（中交四航局第二工程有限公司，广东广州510300）摘要：介绍了反力架在加载预应力后模拟挂篮施工荷载的工艺关键词：连续梁；挂篮；反力架；模拟荷载；预压。1前言挂篮预压试验的目的主要是通过对挂篮施加最不利梁段荷载组合的等效荷载，检验挂篮强度、刚度、稳定性和整体安全性，并测定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值，保证梁体线形。挂篮预压方法林林总总，常规方法有：预压块预压、砂袋预压、水袋预压、钢材预压等，由于常规工艺都是用实物加载，往往占用大量的场地和机械，费工费力，作业周期长，安全风险大。本文重点介绍一下《云桂铁路云南段花滩西洋河双线特大桥连续梁挂篮》预压方法，以资参考。2反力架预应力模拟加载2.1预压加载设计2.1.1加载原理：在0＃块腹板端面设置三角型反力架，采用4台穿心式液压千斤顶（YCW450B）在挂篮底板通过三角反力架对挂篮模拟梁段荷载进行加载，使模拟加载对挂篮底篮系统及吊带、主桁产生的力效应与梁段荷载对挂篮底篮系统、吊带、主桁产生的力效应基本相同。具体过程如下：通过高压油泵加压，4台液压千斤顶（YCW450B）对反力架产生顶推力，同时反力架对千斤顶产生垂直向下的反作用力，此反作用力通过千斤顶底座传递给挂篮底板。由于反力架设计的刚度较大，只要千斤顶位置和加载量设置合理，就能基本等效模拟挂篮施工的工况。2.1.2预压体系构造在0＃块托架现浇混凝土时，在两腹板位置各预埋一个型钢三角架作为预压的反力点。待挂篮底篮系统安装完毕后，在底板上用钢楔找平。为避免千斤顶应力集中，可以在底模上横桥向临时铺设4根工25b工字钢作为千斤顶加载传力分配梁，分配梁铺设位置就是千斤顶加载点，其布置参照模拟荷载的分布情况。每组分配梁上设置一台YCW450B液压千斤顶，千斤顶和三角反力架间通过横梁（3根工40a工字钢）传递荷载。安装时千斤顶与横梁间设置50×50×2cm钢垫板。为了防止反力三角架预埋件处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加强钢筋网片。预压体系见下图1。图1预压体系构造图图2反力架预应力加载图2.2预压的等效荷载计算挂篮试验是在挂篮安装完成后进行的，其自重荷载已施加，所以挂篮预压荷载主要模拟西洋河连续梁悬臂段最重梁段的底板、腹板、顶板的自重荷载。计算时混凝土容重取26.5KN/m3，混凝土涨模系数取1.05，施工人员及设备荷载取1KN/m2，浇筑和振捣混凝土产生的荷载：1KN/m2。计算时顺桥向取1号块长度3m作为计算单元，由于篇幅有限，本文不再赘述荷载等效计算过程，各千斤顶等效图见图3.120%时千斤顶等效荷载图（N）则：各位置千斤顶受力等效力计算值为：由等效荷载图可得120%荷载值为：R千斤顶1＝R千斤顶4＝843.609KN；R千斤顶2＝R千斤顶3＝324.260KN。2.3、挂篮预压分级加载挂篮预压采取分级加载，按最大施工荷载的20%、50%、80%、100%、120%分五级，卸载分为两级，在最大荷载的100%和0%时观察。见表4表4挂篮预压试验分级加载表部位分级加载力（KN）备注1＃、4＃顶2＃、3＃顶000挂篮检查，初始观测20％140.60254.043持荷≮20分钟变形观测、检查50％351.504135.108持荷≮20分钟变形观测、检查80％562.406216.173持荷≮20分钟变形观测、检查100％703.008270.217持荷≮20分钟变形观测、检查120％843.609324.260持荷≮60分钟变形观测、检查100％703.008270.217卸载持荷≮10分钟变形观测、检查000变形观测、检查2.5测点布置及变形观测2.5.1仪器选用用精度不小于S3的水准仪进行观测。2.5.2测点布置测点设置布置在后锚梁、前上横梁、前下横梁、前支点等部位的相应位置。如图所示挂篮前上横梁、前下横梁、后下横梁各布置2个测点，布置于吊带旁，后锚布置2个测点、前支点2个测点。测点布置完成后测量各观测点标高作为挂篮沉降观测初始值。2.5.2观测方法观测前在顶板和底板分别设置一个固定的后视点，加载过程中对测点进行观测，分级加载，分步观测。同一测点在某级荷载作用下的相对标高与上级荷载作用下的相对标高之差即为该测点在该级荷载作用下的竖向位移。2.6测点布置及变形观测1.挂篮预压必须在挂篮安装完成，项目部组织验收合格后才能进行。2.挂篮预压所用的千斤顶、油泵、液压油表必须在标定的有效期内；3.千斤顶在使用前，必须调试合格。4.试验前必须组织相关人员对挂篮检查验收合格签认后方可进行加载试验。5.为防止油管爆裂伤人，项目部必须选用性能良好的油管。在加压过程中注意防止油管爆裂伤人。6.加载时统一指挥，并安排专人负责加载过程中挂篮主桁各杆件焊口、连接器、吊带、后锚点的检查。加载时4台千斤顶必须同步、对称、均匀加载。7.注意保持千斤顶竖直受力，为避免应力集中，应可靠安放千斤顶上下部位的的钢板，并且在千斤顶底部铺设4根[10槽钢或I10工字钢。8.加载过程中若发现异常，应立即停止试验，待查明原因，确认无安全隐患后方可继续进行试验。3结论《云桂铁路云南段花滩西洋河双线特大桥连续梁》2号墩挂篮预压采用上述工艺预压，仅中午就完成了挂篮预压，安全可靠、经济效益高，并且大大节约了时间，起到了事半功倍的效果。参考文献：[1]铁路工程基本作业施工安全技术规程（TB10301-2009）[S].北京：中国铁路出版社，2009.[2]铁路桥涵工程施工安全技术规程（TB10303-2009）[S].北京：中国铁路出版社，2010.[3]铁路预应力混凝土连续梁（刚构）悬臂浇筑施工技术指南（TZ324-2010）[S].北京：铁道部经济规划研究院，2010.[4]江正荣.建筑施工计算手册[R]北京：中国建筑工业出版社。2001