浅谈桥梁支架荷载试验方法.docVIP

浅谈桥梁支架荷载试验方法 陆文林 （长沙理工大学 长沙 410075） 【摘　要】支架荷载试验是保证桥梁工程施工安全及消除支架非弹性变形的一个重要措施, 文章结合贵州平寨大桥实际施工中所采用的荷载实验方法对桥梁施工中常采用的沙袋预压法、水箱预压法、地锚法、混合法四种支架荷载试验进行了综合论述比较, 重点介绍了混合法支架荷试验的方法和步骤, 该方法在高支架预压过程中与其他方法相比具有安全、快速、经济的特点, 可供类似工程参考。 【关键词】 桥梁支架； ； ； 1 工程概述 平寨特大桥位于沪瑞(上海一瑞丽)国道主干线GZ65(贵州境)镇宁至胜境关高速公路，本高速公路系贵州省规划的“两纵两横四联线”主骨架的重要组成部分。此特大桥为分幅设计，全长1 382 m，左右幅主桥为孔跨布置为130 m+3×235 m十130 m 的连续刚构桥: 8×40m( 预应力先简支后结构连续箱梁) +130m( 边跨) +3×235m( 中跨) +130m( 边跨) +2×40m( 预应力先简支后结构连续箱梁) 的预应力混凝土刚构桥。变截面,箱梁顶板宽17 m ,底板宽11 m , 最大梁高13．4 m，最小为跨中4．1 m；下部为双肢薄壁箱型墩，最高墩高100 m。全桥平面位于直线段，最大纵坡为4．6 ，最小纵坡为2．8％2 %横坡设于箱梁顶部。顶板厚26cm ,底板厚由跨中26 cm 增至根部60 cm ,腹板厚36cm ,在根部梁段由36 cm 增至60 cm ;梁体设纵、横、竖三向预应力(顶板设纵、横两向,且纵向钢束在顶板内设平弯,在腹板处设竖向微弯;腹板设竖向,底板只设纵向) ,纵横向预应力束为φj15.24 钢绞线, Rby= 1860MPa ,张拉控制应力为0.75 Rby,竖向预应力筋为高强精轧螺纹钢筋,沿全桥纵向腹板内布置,间距60 cm ,钢筋设计强度为750 MPa 。张拉力为675 kN。箱梁边跨部分设有13.5m 的支架现浇段, 现浇段为箱形截面梁, 梁高4.1m、底宽6.5m、顶宽12m、梁腹板厚度为40cm。 主桥下部结构:基础均为钻孔灌注摩擦桩,主桥为空心薄壁墩身(过渡墩为矩形实体墩) ,中间17号墩与主梁固接,其余主桥墩设大吨位盆式支座。引桥墩为柱式,桥台为肋板式。 主要设计标准如下。 (1) 设计荷载　计算荷载为汽车超20 级;验算荷载为挂车120 。桥面为双向分离式6车道,单幅桥面宽度为0.5m(护栏) + 4.5 m(慢车道) + 0.63 m(护栏) + 10.87 m(行车道) + 0.5 m(护栏) 。 (2) 主要材料　大桥上部结构采用C50 高性能混凝土,弹性模量Eh = 3.5×104 MPa 。 2 荷载实验方法 目前桥梁支架荷载实验的方法主要是以下几种: ( 1) 沙袋( 箱) 预压法 砂袋预压法是目前使用最为广泛的荷载实验方法,该方法具有如下优点: ( a) 适应性广, 对于一般小跨度的桥梁能够很好的模拟施工工况, 对支架地基无特殊要求；( b) ；( c) ；( d) : ( a) 周期长对工期影响大, 该方法由于要运送大量的砂石到支架上去, 所以比较耗时；( b) ； ( c) , 由于荷载实验一般均要求超载25%, 砂袋法又需要大量的使用工人操作, 一旦出事可能造成较大的人员伤亡； ( d) , 无自动卸荷功能。 ( 2) 水箱预压法 水箱预压法与砂袋预压法相比具有较高的安全性,因为水箱一旦制作完成开始加水后人员就可以撒离现场, 而且该方法较砂袋预压法省时省工； , 不能利用工地现有材料。同时水箱预压法在上部结构较重的情况下为了达到模拟的效果, 其高度往往比较高, 水箱由于受较大侧压, 所以实施起来比较困难。 ( 3) 利用地锚与张拉预应力筋相结合的方法 用施加预应力的方法进行荷载试验是一种比较经济和快捷的方法, 该方法是利用预先设置锚固措施作为承受拉力的结构, 然后在支架上用分配梁及千斤顶、张拉筋组成一施力系统对支架结构施加作用力作为模拟实际施工时的受力模式的一种方法。该方法的特点是: ( a) 适应性广； ( b) , 需要反复试算与确保模拟情况尽量与实际情况相符合；( c) ；( d) , 用于荷载试验的预应力钢材可重复使用； ( e) , 当支架发生下沉时由于预应力筋的松弛而自动卸荷。 ( 4) 混合法 混合法就是根据支架及现场的实际情况, 对支架实际受力情况进行有限元仿真分析, 求出支架在承受荷载时杆件的最大应力( 弯曲、剪切、拉压) , 支承点的最大反力, 关键联结部位的最大节点力, 支架整体的非线性稳定系数等相关数据。然后综合运用上述3 种方法对支架进行荷载实验模拟, 运用仿真软件反复试算和调整, 直到荷载实验方案的杆件的最大应力( 弯曲、剪切、拉压) , 支承点的