水壓法在現(xiàn)澆混凝土連續(xù)梁支架預(yù)壓中應(yīng)用探析

1、水壓法在現(xiàn)澆混凝土連續(xù)梁支架預(yù)壓中應(yīng)用探析摘要：隨著我國建筑工程的發(fā)展，我國混凝土材料的相 關(guān)技術(shù)也取得了較大的發(fā)展進(jìn)步。筆者將結(jié)合自己的工作經(jīng) 驗(yàn)，對支架現(xiàn)澆混凝土連續(xù)梁的有關(guān)施工問題進(jìn)行分析，并 對水壓法的應(yīng)用問題進(jìn)行分析。abstract: with the development of construetion projects in china, china? s related technology to concrete materials has also made a large development and progress the author will combine

2、 his work experience to analyze the construetion issues related to stent in-situ concrete continuous beam, and analyze the application of water pressure method關(guān)鍵詞：水壓法；現(xiàn)澆箱梁；支架預(yù)壓key words： water pressure method； place box beam； bracket preload中圖分類號：tu37文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a文章編號:1006-4311 (2013) 01-0042-030引言連續(xù)箱梁一般為

3、大體積混凝土現(xiàn)澆施工，支架的穩(wěn)定性 和變形量是決定支架現(xiàn)澆梁施工成功與否的關(guān)鍵。預(yù)壓主要 是觀測支架在設(shè)計(jì)恒載作用下支架、地基等的彈性與非彈性 變形情況。經(jīng)過預(yù)壓，檢驗(yàn)支架的穩(wěn)定性，基本消除支架的 非彈性變形，取得相關(guān)需要調(diào)整的數(shù)據(jù)，確保支架在澆筑過 程的變形在混凝土容許范圍內(nèi)，保證箱梁的設(shè)計(jì)尺寸與標(biāo) 高、坡度。隨著我國建筑工程的快速發(fā)展，我國的混凝土相 關(guān)技術(shù)和施工工藝也逐漸的向自動化和機(jī)械化的方向發(fā)展。 在施工的過程中，為保證現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)尺寸，混凝土連續(xù) 梁支架預(yù)壓可以采用很多方式，對于預(yù)壓加載的方式，從國 內(nèi)橋梁建設(shè)綜合來看，主要有流體加載和固體加載兩大類。 下文中筆者將結(jié)合自己的工作

4、經(jīng)驗(yàn)，主要對水壓法的應(yīng)用進(jìn) 行分析，以期通過對該技術(shù)流程的闡述和具體的工程施工案 例進(jìn)行分析，來促進(jìn)該技術(shù)在混凝土的連續(xù)梁支架預(yù)壓中的 應(yīng)用。1支架預(yù)壓多種方法分析比較就目前我國建筑工程的混凝土施工來看，支架預(yù)壓的方 法有很多，不僅包括袋裝砂石、鋼錠等常用方法，還包括鋼 質(zhì)水箱等新興方法，但是筆者通過對大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總 結(jié)，認(rèn)為水壓法是一種更加適合未來建筑工程的混凝土施工 的方法，因其具有以下使用優(yōu)點(diǎn)：1.1簡便安全同固體加載混凝土連續(xù)梁支架預(yù)壓方式 相比，水壓法的施工過程更加容易掌握和操作，使得其在應(yīng) 用中的受限范圍比較小，因?yàn)樗畨悍ㄔ诰唧w的操作過程中， 對施工材料和工藝沒有特殊的要求，對

5、于操作人員的專業(yè)技 能的要求也不高，所以比較便于在建筑工程的混凝土施工環(huán) 節(jié)開展。但是筆者發(fā)現(xiàn)，該方法更加適合于高度相對較髙的 現(xiàn)澆混凝土連續(xù)梁支架預(yù)壓中，尤其是十米以上的支架，可 以起到更好的預(yù)壓效果。就目前來看，我國的道路工程的支 架現(xiàn)澆連續(xù)混凝土箱梁已廣泛采用該方法對支架進(jìn)行預(yù)壓 處理，極大的提高了預(yù)壓施工的安全性，保證了橋梁施工安 全。1.2省時(shí)省力在采用水壓法對混凝土連續(xù)梁支架進(jìn)行 預(yù)壓施工的過程中，可以較其他的常規(guī)預(yù)壓方法節(jié)省更多的 施工時(shí)間和人力、物力。因?yàn)樵诓捎盟畨悍ㄊ┕さ倪^程中， 所采用的最主要的預(yù)壓載體是水，該方法的實(shí)施通過水泵即 可加載和完成，這在很大程度上節(jié)省了工程的預(yù)

6、壓加載的時(shí) 間，同時(shí)也大大的節(jié)約了在材料和機(jī)械設(shè)備的投入，使得施 工的時(shí)間大大縮短，施工效率大大提高。1.3受力均衡在采用水壓法對混凝土連續(xù)梁進(jìn)行支架 預(yù)壓施工的過程中，可以實(shí)現(xiàn)更加均勻的受力，即采用常規(guī) 的方法在對混凝土連續(xù)梁進(jìn)行預(yù)壓施工的過程中，一般來說 只能實(shí)現(xiàn)局部受力，同時(shí)只能對連續(xù)梁的支架的做垂直向的 荷載力的增加，主要就導(dǎo)致了在施工的過程中無法確認(rèn)箱梁 的側(cè)模剛度，也就無法保證箱梁的安全性。因此，水壓法是 一種更加科學(xué)的預(yù)壓方法，因?yàn)樵谒畨悍ǖ氖┕み^程中，采 用的是可以流動的水作為荷載，這樣就可以使其能夠在材料 的澆筑和受力的過程中實(shí)現(xiàn)均勻的荷載力的施加。從而有效 的增加模板的剛度

7、和穩(wěn)定性，也就會避免腹板變形等病害的 發(fā)生。由此可見，水壓法的均勻性特點(diǎn)可以有效的避免施工 過程中的受力不均產(chǎn)生的各種問題。1.4經(jīng)濟(jì)實(shí)用 在實(shí)踐的過程中，采用水壓法對連續(xù)梁 支架進(jìn)行預(yù)壓可以有效的節(jié)約工程成本，因?yàn)樗畨悍ㄊ┕?時(shí)，采用的是油布材料，雖然首次加工油布要投入一定的成 本，但是據(jù)目前市場上的平均價(jià)格來看，油布價(jià)格低廉，而 每一塊油布至少可以實(shí)現(xiàn)五次以上的循環(huán)利用，經(jīng)過認(rèn)真的 計(jì)算，我們發(fā)現(xiàn)采用水壓法，實(shí)際上平攤在具體的支架預(yù)壓 上的施工費(fèi)用并不高。而在采用其他預(yù)壓方式進(jìn)行施工時(shí)， 機(jī)械設(shè)備方面的投入要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的大于水壓法的成本，由此可 見，在釆用水壓法進(jìn)行施工的過程中，可以有效的節(jié)約工

8、程 成本，較其他方法更具經(jīng)濟(jì)價(jià)值。1.5水源限制 上文中我們從幾個(gè)方面，分析了水壓法 在進(jìn)行連續(xù)梁支架預(yù)壓施工過程中的優(yōu)點(diǎn)，但是實(shí)踐中水壓 法也不是絕對的完善的，會受到一定的施工條件的限制和影 響。最重要的表現(xiàn)就是水壓法的實(shí)施必須依靠充足的水源， 因?yàn)槠浜奢d力基本來自于水，所以如果沒有充足的水，水壓 法將無法進(jìn)行。上文中筆者結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn)，對水壓法的使用特點(diǎn) 進(jìn)行了分析，希望能夠?yàn)樗畨悍ǖ倪x用提供有效的參考，下 文中筆者將結(jié)合實(shí)例，談?wù)勊畨悍ㄔ趯?shí)際工程中的應(yīng)用。2工程概況下面筆者將以橋梁工程為例，對水壓法的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行 分析，該橋梁工程的基本情況如下：橋跨布置為 25m+30m+25mo施

9、工方法采用支架現(xiàn)澆，橋面寬度為9. 5m, 梁底寬5. om,而兩側(cè)的懸臂寬度為2.25m,梁的高度為1.4 米，每跨跨中設(shè)一道橫隔板，中間墩位置設(shè)一道中隔板，邊 墩位置設(shè)一道端橫梁。梁體在中橫梁及端橫梁之間范圍內(nèi)采 用箱型空室，由橫梁處向跨中方向的3m范圍漸變至標(biāo)準(zhǔn)斷 面，現(xiàn)澆箱梁下地基進(jìn)行加固處理采用機(jī)械推平碾壓 +15cmc20混凝土。箱梁橫截面如圖1所示。 3支架蓄 水預(yù)壓法施工工藝按照目前我國橋梁工程的施工來看，一般情況下的施工 流程應(yīng)該按照支架搭設(shè)一底模鋪設(shè)一蓄水土袋圍堰堆筑或 支立側(cè)模鋪設(shè)雙層塑料布一沉降觀測點(diǎn)設(shè)置一蓄水加載 -沉降穩(wěn)定一排水卸載一調(diào)整支架模板一下道的工序步驟 進(jìn)

10、行施工。4支架預(yù)壓荷載及范圍本工程預(yù)壓連續(xù)梁梁長80m,寬9.5m,高1.4m。按照設(shè) 計(jì)和施工規(guī)范要求，支架搭設(shè)、底模鋪設(shè)完成后，要對支架 進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)壓重量不小于1.2倍的連續(xù)板自重。根據(jù)以往 施工經(jīng)驗(yàn)，支架施工沉留值在15-20mm左右，待預(yù)壓沉降 觀測后調(diào)整。連續(xù)梁自重：根據(jù)設(shè)計(jì)該聯(lián)連續(xù)梁的混凝土方量為 441.874m3,梁體斷面為 9. 35m2o取鋼筋混凝土的容重=2. 50t/m3則預(yù)壓重量為：1. 2x2. 50x441. 874=1325. 622t梁體斷面范圍內(nèi)的水重量為：9. 35x80=7481梁頂面以上需圍堰高度為:(1325. 622-748)/(80x9. 5)

11、 =0. 76m (取水的密度為1.0t/m3)o5預(yù)壓方法本工程預(yù)壓擬采用全斷面水壓法，由于該連續(xù)梁翼板厚 度為0.2m,要保證注水高度在梁板頂面以上0.76m,因此采 用土袋在翼板底模四周堆成0. 96m高的圍堰，由于灌水時(shí)側(cè) 壓力較大，必須確保土袋圍堰的穩(wěn)定，必要時(shí)用木板、鋼管 支撐土袋圍堰。圍堰內(nèi)底模上內(nèi)貼彩色塑料布兩層，塑料布 搭接采用萬能膠和膠布粘貼，塑料布一直鋪到土袋圍堰頂 上，采用水壓，防止漏水至關(guān)重要，為保險(xiǎn)起見在上荷載之 前多做試驗(yàn)，確保塑料布接縫處不漏水。蓄水預(yù)壓示意圖見 圖2o6預(yù)壓時(shí)間根據(jù)上文的工程基本情況的分析以及對施工參數(shù)的計(jì) 算，筆者認(rèn)為預(yù)壓時(shí)間應(yīng)達(dá)到3天，值得

12、注意的是預(yù)壓時(shí)間 的計(jì)算要從儲滿水開始算起。并且在使用水壓法進(jìn)行預(yù)壓的 時(shí)候，應(yīng)該至少采用2臺功率為15kw的水泵進(jìn)行抽水，并 保證水位控制在水位線位置。另外，為了保證水壓法的施工過程中的荷載的均勻性， 可以采用分級加載的方式進(jìn)行，實(shí)踐中筆者總結(jié)出每次加載 的注水高度控制在0. 5米可以達(dá)到更好的預(yù)壓效果。7沉降觀測沉降觀測作為水壓法實(shí)施的重要工序之一，對于整個(gè)預(yù) 壓的最終質(zhì)量的影響是非常大的，沉降觀測的結(jié)果是能否準(zhǔn) 確是評價(jià)支架的性能的指標(biāo)，也就是在施工的過程中，沉降 觀測可以得到預(yù)壓的較為精準(zhǔn)的結(jié)果。所以，在工程的施工 過程中，沉降觀測環(huán)節(jié)必須要采用專門的精密水準(zhǔn)儀。7.1測點(diǎn)布置為了得到

13、較為精致的支架沉降情況，必 須要在給支架進(jìn)行加水預(yù)壓的施工前，爭取的處理好控制點(diǎn) 的標(biāo)高，做到標(biāo)高的精準(zhǔn)把握，另外，在實(shí)際的沉降觀測中, 為了觀測方便，還應(yīng)該對控制點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，一般情況下，每 5m個(gè)斷面，每個(gè)斷面分別在底板布設(shè)3個(gè)點(diǎn)，每側(cè)冀板上 布設(shè)2個(gè)點(diǎn)，測量控制點(diǎn)應(yīng)該按順橋方向布置。7.2觀測階段觀測分成六個(gè)階段：預(yù)壓加載前、25%荷 載、50%荷載、75%荷載、100%荷載、卸載后。每個(gè)觀測階段 要觀測2次。測量觀測每天安排一次，持載后觀察三天，若 連續(xù)三天觀測數(shù)據(jù)變化在1mm以內(nèi)則可卸載，卸載后繼續(xù)觀 測一天。7.3觀測要點(diǎn)測量儀器的調(diào)試對于測量結(jié)果的準(zhǔn)確度 的影響是非常大的，所以在進(jìn)

14、行沉降觀測之前，要認(rèn)真的矯 正和檢驗(yàn)測量中使用的水準(zhǔn)儀，其調(diào)試的標(biāo)準(zhǔn)是要盡量的保 持前后視距相等，并且為了減少誤差，應(yīng)該將每次測量控制 在同一位置，盡量采用統(tǒng)一儀器來完成。7.4觀測成果卸載后記錄地基及支架、木材變形的反 彈量，當(dāng)彈性變形恢復(fù)后結(jié)束觀測，繪出觀測曲線，最終計(jì) 算出每個(gè)施工段支架體系的沉降量及彈性變形量，并根據(jù)此 沉降量及彈性變形量調(diào)整相應(yīng)豎桿標(biāo)高，以便調(diào)整底模標(biāo) 高。8水壓法預(yù)壓應(yīng)注意的事項(xiàng)蓄水預(yù)壓時(shí)，對土袋圍堰（模板）的側(cè)壓力較大，為 確保水壓法預(yù)壓的正常進(jìn)行，加設(shè)支撐。在加水前對支架 上鋪設(shè)的蓄水材料仔細(xì)檢查，以防止漏水造成模板的變形。 蓄水前做好安全防護(hù)工作，蓄水后嚴(yán)禁閑

15、雜人員進(jìn)入預(yù)壓 區(qū)。預(yù)壓過程中必須隨時(shí)觀測地基、支架變形情況，發(fā)現(xiàn)問 題及時(shí)采取措施進(jìn)行處理，以保證安全。9蓄水預(yù)壓法的優(yōu)點(diǎn)分析通過支架蓄水預(yù)壓法在本橋現(xiàn)澆等截面從連續(xù)梁中的 應(yīng)用，與其它堆載預(yù)壓法相比，該方法有以下優(yōu)點(diǎn)：施工 工效：采用蓄水預(yù)壓法一般68h能夠達(dá)到要求的荷載，3 5h可完成卸載，比其它堆載預(yù)壓法節(jié)約工期，這對加快工程 施工進(jìn)度非常有利。加載的均勻性：蓄水預(yù)壓的加載過程 可視為勻速加載，且荷載分布均勻，對支架系統(tǒng)的安全較為 有利。若采用其它堆載預(yù)壓法，存在荷載及布載不均勻的情 況，支架存在因受力不均勻可能引起局部沉降過大，導(dǎo)致支 架整體失穩(wěn)。環(huán)境影響方面：蓄水預(yù)壓直接采用河水或

16、井 水，無污染，不會對周邊環(huán)境造成很大的影響，施工現(xiàn)場較 為干凈整潔，有利于環(huán)境保護(hù)和文明施工。其它堆載預(yù)壓法 需要大量的黃砂或泥土，無疑會對周邊環(huán)境產(chǎn)生影響，不利 于現(xiàn)場文明施工和安全生產(chǎn)。工程成本：蓄水預(yù)壓所用的 支撐材料、塑料布可以重復(fù)利用，且只需投入少量的人工， 工效很高；而其它堆載預(yù)壓法需要大量的人工、吊車，材料 浪費(fèi)也很嚴(yán)重，施工時(shí)間較長，經(jīng)估算采用蓄水預(yù)壓法與其 它堆載預(yù)壓法相比可以節(jié)約一大半成本。沉降觀測：蓄水 預(yù)壓沉降觀測可以直接在支架底模頂面取點(diǎn)，方便檢測，而 其它堆載預(yù)壓上面取點(diǎn)困難，不利于沉降觀測的準(zhǔn)確掌握。 卸載：蓄水預(yù)壓法卸載方便，只需用水泵將水抽出即可， 無需大量的人力或機(jī)械設(shè)備。以上便是采用水壓法對混凝土連續(xù)梁支架的預(yù)壓施工 的基本過程，通過上文的分析，我們可以看到水壓法的施工 操作是相對簡便的，而預(yù)壓效果也較常規(guī)方法更加理想，所 以是一種更加科學(xué)的預(yù)壓施工方法。10結(jié)束語綜上所述，上文中筆者結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn)，對水壓法 在混凝土連續(xù)梁支架的預(yù)壓施工中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，筆者 從支架預(yù)壓多種方法分析比較、支架蓄水預(yù)壓法施工工藝、 支架預(yù)壓荷載及范圍、預(yù)壓方法、預(yù)壓時(shí)間、沉降觀測、蓄 水預(yù)