武漢鸚鵡洲長江大橋1#塔上橫梁支架預(yù)壓技術(shù)

武漢鸚鵡洲長江大橋1#塔上橫梁支架預(yù)壓技術(shù)摘要：通過對鸚鵡洲長江大橋1#墩上橫梁支架預(yù)壓，將高空作業(yè)轉(zhuǎn)移到地面進(jìn)行施工，在確保了結(jié)構(gòu)安全外，降低施工安全風(fēng)險(xiǎn)同時(shí)為工程施工節(jié)約一定的工期和資金。關(guān)鍵詞：支架；地面作業(yè)；變形量abstract:parrotislandyangtzeriverbridgepieronbeambracketpreload,high-altitudeoperationstransferredtothegroundconstruction,toensurethestructuralsafety,reducetheriskofconstructionsafetyatthesametimeacertaindurationandfundingfortheconstructionsavings.keywords:bracket;groundoperations;deformation中圖分類號：U443.32+3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a文章編號：2095-2104（2012）工程概況1#墩邊塔上橫梁頂面標(biāo)高為+138.2m,設(shè)計(jì)為倒“k”形、變高度單箱單室預(yù)應(yīng)力箱型梁結(jié)構(gòu)，橫梁橫向?qū)?.6m，高度5?8m,壁厚0.8m。橫梁采用c50混凝土、hrb335鋼筋，沿橫梁縱向布置36束19?s15.2mm、1860mpa的高強(qiáng)低松馳預(yù)應(yīng)力鋼絞線束。上橫梁支架系統(tǒng)由底模分配梁、桁架、桁架連接系、分配梁2、墊塊、牛腿組焊件及少32mm精軋螺紋鋼拉桿等主要構(gòu)件組成。支架牛腿嵌入塔柱內(nèi)預(yù)留的槽口后再采用直徑32mm精軋螺紋鋼筋與塔柱張拉錨固，形成支架主要承重支點(diǎn)。牛腿頂面設(shè)置鋼墊塊，以利后期卸架，墊塊頂面設(shè)分配梁2，墊塊與牛腿、分配梁2之間均采用焊接連接固定。分配梁2頂面設(shè)置8片桁架，桁架通過m27螺栓和分配梁2連接固定，桁架頂擺設(shè)底模分配梁。其支架模式詳見圖“圖1-1上橫梁支架布置圖”。為確?，F(xiàn)澆支架桁架的焊接質(zhì)量及承載能力滿足設(shè)計(jì)要求，需要對支架進(jìn)行預(yù)壓試驗(yàn)，考慮支架安裝后進(jìn)行預(yù)壓試驗(yàn)需要大量的施工時(shí)間和高空作業(yè)的危險(xiǎn)性，將高空預(yù)壓試驗(yàn)轉(zhuǎn)移到地面進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)壓以受力最大桁架內(nèi)力等效特點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)。圖1-1上橫梁支架布置圖試驗(yàn)荷載取值支架實(shí)際受力為全斷面受力，試驗(yàn)時(shí)采用對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行受壓，確保各桿件受力情況一致為原則進(jìn)行試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)控制荷載：上橫梁全斷面混凝土重g,施工模板及支架重t,在g+t工況下桁架的計(jì)算受力狀態(tài)為實(shí)驗(yàn)的控制狀態(tài)，即在試驗(yàn)的100%加載狀態(tài)下,桁架各桿件內(nèi)力基本與g+t作用工況下等效。同時(shí)為保證桁架安全,須對桁架進(jìn)行超載20%進(jìn)行試驗(yàn)檢驗(yàn)。120%試驗(yàn)荷載和1.2(g+1)工況下，通過midas計(jì)算分析，桁架各桿件的受力情況基本一致。1.原設(shè)計(jì)桁架軸力、彎矩、支點(diǎn)反力。2.預(yù)壓施加力桁架軸力、彎矩、支點(diǎn)反力預(yù)壓試驗(yàn)預(yù)壓布置桁架預(yù)壓以模擬桁架桿件最大內(nèi)力為原則，檢驗(yàn)桁架各節(jié)點(diǎn)的焊接質(zhì)量和桿件的受力變形情況。實(shí)驗(yàn)采用對2榀桁架實(shí)施對拉，在桁架節(jié)點(diǎn)位置用千斤頂加載集中荷載進(jìn)行，根據(jù)桁架節(jié)點(diǎn)布置，設(shè)4個(gè)450t千斤頂和一個(gè)手搖16t千斤頂對9個(gè)點(diǎn)進(jìn)行加載，詳見“圖3-1試驗(yàn)平面布置圖”支架下面采用6組雙拼工56a型鋼將2榀桁架抄墊起來，桁架通過型鋼限位在雙拼工56a型鋼上，2榀桁架通過上下cp32精軋螺紋鋼將桁架連接在一起共同受力。圖3-1試驗(yàn)平面布置圖試驗(yàn)荷載加載加載過程擬分為5級，通過模擬計(jì)算，在120%加載工況下，各千斤頂需施加荷載值及各分級加載值見“表3-1120%工況下各千斤頂荷載”。表3-1100%工況下各千斤頂荷載預(yù)壓方式兩個(gè)單片桁架在計(jì)算支點(diǎn)處進(jìn)行固定，然后在兩桁架之間設(shè)置帶油表讀數(shù)的450t油壓千斤頂和16t帶壓力表機(jī)械千斤頂逐步按設(shè)計(jì)要求施加荷載進(jìn)行頂壓。預(yù)壓測點(diǎn)布置根據(jù)桁架受壓特點(diǎn)計(jì)算模型結(jié)果，中間位置處上、下弦桿變形較大，其中下弦桿中間位置處變形最大，故在相應(yīng)弦桿部位設(shè)置相應(yīng)測點(diǎn)，其測點(diǎn)布置詳見“圖3-2撓度測量點(diǎn)布置圖”，其測點(diǎn)均在桁架中間部位。圖3-2撓度測量點(diǎn)布置圖預(yù)壓施工步驟試驗(yàn)分7個(gè)步驟進(jìn)行，加載必須對稱同步，并及時(shí)記錄工況下的測量數(shù)據(jù)。試驗(yàn)加載步驟見“表3-2試驗(yàn)加載步驟表”。表3-2試驗(yàn)加載步驟表預(yù)壓試驗(yàn)結(jié)果根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析得出其主要變形點(diǎn)位置為4、5、6、13、14、16、17處，其中8片桁架最大變形量處以及變形值詳見“表3-38片桁架最大變形值及位置”。表3-38片桁架最大變形值及位置預(yù)壓結(jié)果分析預(yù)壓過程中，如支架無產(chǎn)生破壞，桿件連接焊縫無破裂，比較1?5#測點(diǎn)撓度。桁架理論計(jì)算在1.2試驗(yàn)荷載工況下最大變形為33mm,結(jié)合現(xiàn)場施工干擾等干擾和人為因素，如測點(diǎn)實(shí)測最大撓度小于35mm，則判斷支架滿足施工需求。實(shí)際檢測中最大繞度為26.5mm,支架無出現(xiàn)任何異常情況，卸載后，支架恢復(fù)到原有的形狀，根據(jù)這些數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場觀察，判斷出所有支架均滿足設(shè)計(jì)和施工要求。結(jié)語實(shí)踐證明，支架實(shí)際使用中檢測出最大變形量為