装配式反力架在挂篮千斤顶预压法中的应用

装配式反力架在挂篮千斤顶预压法中的应用宋裕谋'，张小龙2(1.广东云茂高速公路有限公司，广东广州527221； 2.中交二公局第五工程有限公司，陕西西安710000)

摘要：文章以云茂高速省道S370跨线桥上部结构施工为例，提出了装配式反力架在挂篮预压中的应用，介绍了挂篮预 压的目的、方法、步骤，并对预压成果进行了分析，得出该方案具有施工方便、安全、经济、精确、进度快等优点的结论。 关键词：装配式反力架：千斤顶；挂篮预压中图分类号：U445.4 文献标志码：A 1 工程概况云茂高速TJ10标省道S370跨线桥上部构造均为 (45+70+45) m三跨预应力混凝土连续刚构桥，主桥 左右幅分离布置，设计桥宽为(2X12.5) mo主梁单幅 桥采用单箱单室断面，箱梁根部梁高4.3m,跨中梁高 2.1m,顶板厚30cm,底板厚从跨中至根部由28cm变化 为90cm,腹板从端部至根部由50cm变化为80cm,箱 梁高度和底板厚度按2次抛物线变化。箱梁顶板横向宽 12.5m,箱底宽6.5m,翼缘悬臂长3.0m。箱梁采用三角挂篮对称悬浇施工，每个悬浇“T” 纵向对称划分为8个节段，梁段数及梁段长从根部 至跨中为(5X3.5) m+ (3X4.0) m,节段悬浇总长 29.5m,悬浇节段最大浇筑方量为2#节段46.7m'。边、 中跨合龙段长均为2m,边跨现浇段长&9m。2 挂篮构造省道S370跨线桥采用三角挂篮施工，因箱梁0、1# 块纵桥向总长为9m,挂篮需先连体，2#块浇筑完毕后 进行解体。挂篮由主桁承重系统、底篮系统、悬吊系统、 模板系统、锚固系统组成单套挂篮总重50t,为最 大悬浇节段重量42%o挂篮构造如图1所示。图1分体挂篮结构布置图(单位：mm)3

挂篮预压目的(1)检查挂篮的加工质量和设计性能，确保挂篮使 用安全；(2)消除挂篮非弹性变形；(3)求出挂篮变 作者简介：宋裕谋(1986—),男，本科，工程师，研究方向: 高速公路建设管理。文章编号：2096-27 (2019) 18-0121-02形与荷载之间的线形关系，为设置箱梁预拱度提供依据。4

挂篮预压常用方案本三角挂篮分两次预压，第一次为挂篮安装完毕施

工2号块之前，处于连体状态时预压，第二次为施工3 号块之前，挂篮处于解体状态时预压。根据最大悬浇块

重量1.1倍荷载预压，单侧预压力值为134to传统的挂 篮预压方法主要有几种：(1) 袋装砂预压。袋装砂预压是将砂袋同步、均 匀布置在两端挂篮的底板上，以此来模拟混凝土的重量 进行预压。在预压前应先测出每袋砂的平均重量，然后 推算出所需要砂袋的总数量。袋装砂预压具有以下优点： 方案简单、容易实现、比较经济。具有以下缺点：工期 长(一般为4〜7d)；花费劳动力多；堆放高度高，吸 水后增加预压荷载，一旦出现失稳迹象不能及时卸载， 施工不安全；预压精确度较差，不能很好地模拟挂篮实 际受力状态。(2) 水箱加水预压。水箱加水预压是利用钢护筒 加工成水桶(或水箱)，将水桶挂在挂篮的前托梁(或 前横梁)上灌水进行预压。釆用此方法进行预压方案容 易实现；水桶可以提前加工好，预压进度快；预压过程 中，操作人员远离危险区域，比较安全。但有以下缺点： 加工水桶所花的焊工劳动力多，加工底板所需的钢材多， 不经济；难于模拟挂篮实际受力状态，预压精度差。(3) 混凝土块预压。混凝土块预压是提前在地面 浇筑混凝土预制块，采用吊装设备逐块对称吊装至挂篮 上进行预压。釆用此方法进行预压方案容易实现；预制 块可以提前加工好，预压精度高。但是工期长(一般为 4〜7d),花费劳动力多，一旦出现失稳迹象不能及时 卸载，施工不安全，且成本较高。(4) 钢筋预压。利用钢材厂家提供的成捆钢筋进 行预压，单捆钢筋约3t重。釆用此方法进行预压方案容 易实现；钢筋可重复利用，预压材料无需成本，预压精

度高；但是工期长(一般为3〜5d),花费劳动力多， 一旦出现失稳迹象不能及时卸载，施工不安全。(5) 预埋型钢反力架千斤顶预压。该法是在浇筑 箱梁0#块之前，于箱梁腹板位置上下各埋设一道型钢， 预压前在两道型钢之间焊接一道斜撑，使其形成反三角 牛腿稳定体系，而后采用千斤顶反力预压釆用此方 法进行预压具有以下优点：方案容易实现，成本低，工 期短，预压精度高，一旦出现失稳迹象可立即卸载，安 全性较高；具有以下缺点：反力牛腿不能重复利用，型 钢体积较大，容易影响波纹管及钢筋安装，型钢反力架 割除时高温容易烧伤附近塑料波纹管及混凝土。.J22 • | 工程设备与材料丨 Engineering Equipment and Materials（2019年第18期）5

装配式反力架千斤顶预压方案利用箱梁张拉千斤顶，基本不需要辅助材料，十分经济。该方案是在预埋型钢反力架千斤顶预压的基础上将 （6）预压力主要作用在箱梁腹板位置，与挂篮实际受 反力架由一次性消耗调整为可重复利用的装配式方案。 力状态比较相近，分级施加力容易把握，预压精度高。具体设计如下：在箱梁两侧腹板位置各预埋6根®32mm精轧螺 6 挂篮预压步骤纹钢，其中上部埋设4根，下部埋设2根，埋设深度 挂篮预压釆用在1#块腹板预埋¢32精轧螺纹钢， >lm,外露长度以能安装连接套筒为准。挂篮预压前， 安装反力梁，在挂篮底模上铺设分配梁，通过千斤顶反 先安装反力梁，使其和上部预埋精轧螺纹钢连接成整体, 顶对挂篮施加荷载。荷载拟加至2#块箱梁重量的1.1倍而后安装斜向受拉精轧螺纹钢，使其形成稳定三角体系。 （2# 块重量 g=121.5t, G=l.lg=134t）,釆用 2 台 100t 挂篮底板设置2道分配梁，两侧腹板各设置1台100t液 千斤顶加载，单台顶加载为67t。压千斤顶，挂篮两侧共设置4台，使两侧同步对称预压。 加载分二次、三级进行。第一次为挂篮连体时（连

挂篮预压图示如图2所示。杆连接）预压，预压成果作为浇筑2#块使用。第二次 为挂篮分体时（连杆拆除），单独预压长侧挂篮，预压

成果作为后续3-7#块使用。加载程序为 3 级，即 40% （26.8t）、80% （53.6t）、 100% （67t）,加载完后一次性卸载。7

预压观测及成果整理观测点分别取底篮前托梁两侧腹板位置、中间位置

共3个点观测。每级加载完成，进行变形观测及焊缝、 螺栓、销钉外观检查，待检测结果表明挂篮承载力满足 要求后，方可进行下级加载。同一级荷载内，若结构变 位最大的测点在最后5min内的变位增量小于所用量测 仪器的最小分辨值，即认为结构变位达到相对稳定。预 压结果如表1所示。由观测数据统计分析得出，挂篮非弹性变形值 10mm,弹性变形最大值26mm。8

结束语实践证明，本桥挂篮采用装配式反力架千斤顶预压 十分成功，从安装反力牛腿到预压结束拆除预压支架， 前后总用时< Id,预压过程没有发生任何异常现象。实 践证明箱梁节段重量越重，采用千斤顶预压法进行挂篮 预压比其他方法预压越经济、合理，更能体现该方法的 优越性，值得同类工程所借鉴。图2挂篮装配式反力架千斤顶预压（单位：cm）它具有以下优点：（1）方法简单，操作方便，方案 参考文献：容易实现。（2）预压过程对墩身及临时锚固不产生偏 [1] 汪徽.利用千斤顶进行预压方案的设计与施工[J].科学之 心力。（3）预压过程中，操作人员远离危险区域，施 友,2010（9） :31-34.工安全。（4）所花劳动力少，进度快，精轧螺纹钢重 [2] 李聪.悬灌梁挂篮千斤顶预压工法的应用研究[J].经济管 量轻、预埋精度高、反力梁可重复周转使用。千斤顶分

理（文摘版），2016（7） :294.级预压、拆除牛腿等总共只需Id左右。（5）千斤顶可

表1挂篮预压原始数据点位预压前加载40%加载80%加载100%卸载后弹性变形（nun）非弹性变形（mm）小里程左侧8. 906& 905& 08. 875& 62110小里程中部8. 930& 925& 9118. 5& 921269小里程右侧8. 908& 901& 3& 8778. 903265大里程左侧8.5& 5788. 5688. 5668. 5791310大里程中部8. 5878. 5738. 5& 559& 578199大里程右侧8. 5848. 5708. 566& 560& 580204