李燕伟
广州市公路工程公司，广东 广州 510500
摘要：文章主要以广佛肇高速公路广州段SG02合同段白坭河大桥连续刚构桥0号块施工为例，采用混凝土预制块对支架进行预压设计，模拟施工中结构荷载分布情况，通过预压设计指导预压施工，以消除支架非弹性变形和地基的不均匀沉降，同时取得支架弹性变形的参数，作为箱梁立模标高的参考，为0号块的安全顺利施工提供保障，也为其他类似工程施工提供应用参考和依据。
关键词：0号块；混凝土预制块；预压设计；同类工程
1工程概况
广佛肇高速公路白坭河大桥主跨起点桩号为K3+633.25，终点桩号为K3+886.25，全长253m。主跨采用(66.5+120+66.5) m现浇连续刚构，设置单孔双向通航，大桥通航孔净宽为112.8m。其中主桥上部结构0#块长度为12m，混凝土体积361m3，节段重量938.6t；分两次浇筑混凝土，首次浇筑底部及腹板部分，第二次浇筑顶板及翼板部分。梁高由720cm（墩柱顶部）渐变至668.3cm（前端）；顶板厚度30cm；墩柱顶部底板厚度80cm，前端底板厚73.8cm；腹板厚80cm；墩柱顶部对应薄壁墩位置设置厚度为90cm的横隔梁，横隔梁上设有过人孔。
2支架结构
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0#块的施工拟采用钢管贝雷支架法施工。钢管桩的规格为直径630mm、壁厚10mm，钢管安装在承台上，利用浇筑好的承台作基础。桩顶设置采用3拼I45b纵向垫梁，两侧垫梁上横向布置三组贝雷梁，每组由三排贝雷片组成，并使用45cm花窗连成一个整体。纵向分配梁采用I25b，底模采用组合钢模板，使用桁架调整0#块底板的高度。作业平台铺设1.5cm厚竹胶板，并在临边侧设置1.5m高度钢管护栏，作业平台仅用于作业使用，严禁堆载。
3支架预压
待底模立好后，利用塔吊将预制块吊装至墩旁托架上。根据预制块重量，提前计算好所需的混凝土预制块数量，然后根据均布荷载进行堆码。支架预压前，应选好典型位置布设沉降监测点；支架预压过程中要对支架的沉降进行实时监测。支架预压荷载应大于或等于模板自重与上部混凝土结构重量的1.1倍。
3.1预压的目的
为确保施工有序、安全开展，搭设完支架并安装完底模及外模后，须立即按设计进行分阶段预压，以消除支架非弹性变形和地基的不均匀沉降，同时取得支架弹性变形的参数，作为箱梁立模标高的参考。
3.2预压荷载计算
根据设计及规范要求：预压重量不少于箱梁恒载的1.1倍，故预压荷载为1.1×（箱梁恒载+模板荷载）。为方便快捷和安全的完成支架预压，利用混凝土预制块作为预压荷载。加载时，可将顶板、底板、模板等其他荷载按照均布荷载进行加载，当其他荷载加载完毕后，再将腹板荷载加载在腹板区域。
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图3:0#块各截面示意图
悬臂端荷载主要为0#块箱室空心段（4m长）自重部分，（墩帽顶投影范围主梁由墩柱承担重力，支架不承受重力）：（1）箱梁荷载；（2）模板及排架荷载：2.5KN/m2；（3）人员及施工机具荷载：2.5KN/m2；根据计算，加载总荷载为2912.04KN，荷载计算汇总见表1。
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预压方法：根据图纸计算梁段砼在支架正上方的平面重量分部情况，在已搭设好的支架上堆放（箱梁恒载+模板自重）1.1倍的砼块，进行分跨预压。支架预压应按区域划分成若干单元，采用均布荷载形式进行加压，每个预压单元内加载最大强度应控制在该预压单元内预压荷载强度平均值的1.1倍以内。预压材料使用砼块，每个砼块定型尺寸为1.0m×1.0m×1.5m（约3.6吨），便于吊装及重量控制，堆放位置应根据梁体重量分布。应至少分3及对预压单元进行加载。每级加载完成后，应先进行沉降观测，观测周期为12h，只有当支架顶部监测点12h的沉降量平均值小于2mm时，方可进行下一级加载。分级加载全部完成后，若各监测点数据为最初24h的沉降量平均值≤1mm或最初72h的沉降量平均值≤5mm，即可判定支架预压合格。
3.3.1加载顺序
加载模拟支架受力进行，分三级加载，荷载总重为混凝土结构恒载与模板自重之和的1.1倍。0==>50%==>80%==>100%第一次加载预压总重50%，第二次加载预压总重80%，第三次加载预压总重100%。加载时应注意对称缓慢布栽，例如横向加载需从混凝土结构中心线向两侧进行对称进行，纵向加载则需从混凝土结构跨中开始向支点处对称进行。0#支架预制块三级加载顺序如图所示下：
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图6:0#块支架预压第三级加载布置图
3.3.2观测点布置
支架沉降监测点应在支架顶部和底部对应位置上分别布置，且应符合下列规定：1、混凝土结构沿纵向五等分，每个等分位布置一个监测断面；2、应布置大于或等于5个监测点于每个监测断面上，并应对称布置，其中翼板位置2个，底板3个（腹板位置各1个，底板中心1个）。
3.3.3预压观测
支架预压的监测应包括下列内容：1、加载之前监测点高程；2、分级加载后的每级监测点高程；3、全部加载完成后24h为周期的监测点高程；4、卸载6h后的监测点高程。
预压荷载施加前，应监测并记录支架顶部和底部监测点的初始标高；按照50%、80%、100%分3级进行加载，每级加载完成后，立即进行沉降观测，并以12h为周期记录数据并计算沉降量；只有当支架顶部监测点12h的沉降量平均值小于2mm时，方可进行下一级加载。全部预压荷载施加完毕后，应以24h为周期记录监测点高程数据，只有当各监测点数据最初24h的沉降量平均值≤1mm或最初72h的沉降量平均值≤5mm时，方可对支架进行卸载。
3.3.4卸载
支架预压符合要求时，可进行支架卸载，支架预压可一次性卸载，预压荷载应对称、均衡、同步卸载。卸载6h后，应及时记录监测到的高程数据，并计算支架各监测点的弹性变形量。
3.3.5预压观测记录
（1）支架预压观测注意事项：
1）在预压前、预压后均需进行观测，并按周期记录数据。为减小人为和仪器的观测误差，应进行换手测量，发现问题应及时矫正。为避免外在环境对人眼的影响，应尽量在早晨或傍晚进行观测。
2）加载时，观测人员应全天24h跟踪记录支架变形数据，边预压边观测，发现异常情况应及时提醒暂停加压，查明原因后方可继续加压。沉降观测应持续到支架不再发生沉降、预压结束时为止。
3）及时预压数据进行整理、分析并形成总体成果报告，报告中的弹性、非弹性变形数据将用于指导箱梁模板立模标高的确定。
（2）支架沉降观测记录包括以下内容：
1）在支架搭设好未预压前，应对支架顶部和底部进行一次观测，并记录好数据；
2）对于采用分级加压荷载的方案，每一次加荷均应按照方案进行高程观测并及时计算沉降量；
3）支架预压完成后，应以24h为周期进行高程观测，只有预压沉降量满足要求方可对支架进行卸载；
4）及时记录卸载6h后的监测高程数据，并依此计算支架各监测点的弹性变形量；
5）应计算支架各监测点的非弹性变形量。
3.3.6支架的调整
施工预拱度的大小根据支架的基础沉降、支架的非弹性及弹性变形的大小对底模标高进行调整，预压完成后按测量值调整支架预拱度并作为后续施工的依据，确保现浇箱梁成形后的底部线形。
4结语
白坭河大桥连续刚构0号块支架预压设计及施工得到了成功的应用，该支架预压施工自始至终按照设计方案进行实施，真正做到安全可控。支架预压完成后采集了非弹性变形和弹性变形的数据，为调整支架预拱度提供了准确的数据，确保了现浇箱梁成型后的高程和底部线型。本文希望通过对白坭河大桥连续刚构桥0号块支架预压设计和施工的探讨，能为同类工程提供借鉴的作用。
参考文献
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[2] 路桥施工计算手册/周水兴,何兆益,邹毅松等编. 北京:人民交通出版社,2001.5
[3] 范亚娜.浅谈连续箱梁0#块支架堆载预压方法.自然科学.（2019）.02-0261-02