淺析桑壩大橋主拱圈懸拼鋼拱架水箱預(yù)壓

沈 陽

(貴州省公路工程集團有限公司)

淺析桑壩大橋主拱圈懸拼鋼拱架水箱預(yù)壓

沈 陽

(貴州省公路工程集團有限公司)

桑壩大橋采用懸拼拱架進行主拱圈混凝土施工，在正式澆筑主拱圈混凝土前須對拱架進行預(yù)壓，以驗證懸拼拱架的工作性能，在實際施工中采用梯步式水箱進行預(yù)壓。

桑壩大橋;懸拼拱架;水箱預(yù)壓

1 預(yù)壓方案

按照《桑壩大橋拱架計算書》拱圈底板5%超方，混凝土重量為821 t，預(yù)壓荷載按此重量的1.2倍計算，則預(yù)壓總重量

821×1.2=985.2 t，即預(yù)壓荷載為9 852 kN

在計算水箱加載重量時，應(yīng)扣除水箱平臺鋼管支架25 t、竹膠板:1 500 m2×0.015 ×0.6=13.5 t

則水箱總蓄水量為:985.2 －25 －13.5=946.7 t

設(shè)計預(yù)壓水箱儲水深度(按拱圈底板5%超方計算的1.2 倍)

由于拱圈為弧形，拱腳至拱頂平面荷載集度是不一致的，拱腳至拱頂水箱儲水深度也應(yīng)是變化的

A、拱腳至 1#排架段(1#、2#、29#、30#水箱):1.812 m

B、1#排架段至 2#排架段(3#、4#、27#、28#水箱):1.318 m

C、2#排架段至 3#排架段(5#、6#、25#、26#水箱):1.238 m

D、3#排 架 段 至 4#排 架 段 (7#、8#、23#、24#水 箱):1.170 m

E、4#排 架 段 至 5#排 架 段 (9#、10#、21#、22#水 箱):1.130 m

F、5#排架段至 6#排架段(11#、12#、19#、20#水箱):1.103 m

G、6#排架段至 6#排架段(13 ～18#水箱):1.079 m

2 預(yù)壓步驟

(1)按照《桑壩大橋拱架計算書》對兩側(cè)拱腳L/8、L/4、3L/8、L/2、等控制點準確放樣并作明顯標記。

(2)安裝《桑壩大橋拱架計算書》水箱所述拱圈混凝土澆筑程序方案二確定水箱順序，各水箱加載順序為:8#、9#、22#、23#→7#、10#、21#、24#→數(shù)據(jù)觀測→1#、2#、29#、30#→3#、4#(半池)、28#、27#(半池)→數(shù)據(jù)觀測→15#、16#、14#、17→數(shù)據(jù)觀測→4#(半池)、5#、27#(半池)、26#、6#、25#→數(shù)據(jù)觀測→11#、20#、12#、19#、13#、17#→數(shù)據(jù)觀測。

(3)加載完成，持荷24 h無異常即開始卸載，卸載步驟按加載步驟反向進行，同時做好各步驟下拱架的應(yīng)力應(yīng)變觀測、記錄。

3 安全保障措施

(1)作業(yè)中嚴格執(zhí)行各項施工安全管理制度、規(guī)程。

(2)在預(yù)壓加載過程中對拱架的軸線偏位、高程變化進行全程觀測。

(3)在預(yù)壓加載各加載階段，與監(jiān)控單位駐現(xiàn)場人員密切協(xié)作對拱架的應(yīng)力變化進行測算、記錄，隨時掌握拱架應(yīng)力應(yīng)變情況。

(4)嚴格遵照《桑壩大橋拱架計算書》加載步驟進行加載，將觀測結(jié)果與設(shè)計數(shù)據(jù)進行對照，一旦發(fā)現(xiàn)較大偏差，立即停止加載，待查明問題原因并妥善處理后再進行后續(xù)加載工作。

(5)盡量模擬施工實際混凝土澆注速度進行加載;

(6)在正式水箱預(yù)壓前，在地面搭建1.85 m高水箱一個進行試驗，以檢驗水箱性能，盡早發(fā)現(xiàn)可能存在的問題，提前解決，保證預(yù)壓加載順利。

(7)預(yù)壓加載速度:946.7/50=18.9 m3/h，計算可能的損耗，預(yù)壓抽水設(shè)備每小時抽水不應(yīng)小于20 m3。

4 預(yù)壓結(jié)果

拱架預(yù)壓加載于2010年03月22日上午09∶00開始，2010年03月26日凌晨03∶30完成加載。期間22日晚22時至23日早07∶00因遭遇暴雨、濃霧等惡劣天氣暫停加載，23日晚21時至次日早08∶00抽水設(shè)備故障檢修，暫停加載，加載總時長90.5 h。預(yù)壓全程對拱架沉降變形進行觀測，相關(guān)數(shù)據(jù)記錄見表1－表4。

分析以下數(shù)據(jù)，可以看出，拱架自身強度、橫向穩(wěn)定性均滿足施工需要，且剛度較大，在主拱圈混凝土強度生成過程中對主拱圈混凝土擾動較小，有利于主拱圈混凝土強度的強度養(yǎng)成。

U445

C

1008－3383(2014)04－0070－02

2013－12－15

表1 拱圈預(yù)壓加載豎向位移記錄

表2 拱圈預(yù)壓加載橫向位移記錄

表3 拱圈預(yù)壓卸載豎向位移記錄

續(xù)表3

表4 拱圈預(yù)壓卸載橫向位移記錄