1、浅谈膺架法现浇梁施工基础变形观测及梁体标高控制【摘要】石武铁路客运专线李家河 2#大桥同时跨越宣悟公路和李家河，采用膺架法施工，基础采用钢管支墩，纵向设计为贝雷片纵梁。本文重点简述贝雷片施工时的变形控制及观测。 关键词：客运专线 膺架 贝雷片 变形 测量 中图分类号： TU7 文献标识码： A 1 概述 李家河 2#大桥 3#4#墩跨度 32.7m，为 632m 道岔连续梁的第二段；该孔同时跨越宣悟公路和李家河。共布置 2 孔 2 个支柱，分别为 A 墩（3#墩处） 、B 墩、C 墩（4#墩处） ；等跨布置，跨度 13.5m。A 墩、C 墩采用一层 1m1.7m1.8m 扩大基础，B 墩采用
2、1.0m 和 1.25m 的桩基础；支柱采用 0.63m 和 0.83m 壁厚 15mm 的钢管，A 墩高7.5m，B 墩高 8.0m，C 墩高 11.5m；纵梁采用贝雷片，横桥向布设 5 组 16片，纵向为 9 片；工字钢上部为满堂式碗扣脚手架结构，与现浇梁采用支架法相同。 2 施工目的 检验支架、贝雷片及钢管支墩的稳定性，消除钢管支墩的变形和支架、贝雷片的非弹性变形及贝雷片工字钢的不均匀沉降，保证结构线形和结构安全，测出支架及贝雷片的弹性变形，确定支架的预留量，保证梁浇筑后的设计要求，主体结构施工前需对支架及贝雷片进行预压，预压期限原则上以支架及贝雷片变形稳固后即可结束。 3 施工工艺及方
3、法 本跨河跨路方案为桁架施工，共分两跨三排支墩，跨度为 13.5 米，总长为 27 米，采用钢管支墩，上为贝雷片纵梁，纵梁上为 1.8 米立杆，用于调整桁架由于弹性引起变形，保证混凝土浇注完成后现浇梁的标高准确。为保证观 察数据的准确性，应在铺设底模后开始预压。因连续梁节段为跨出墩身 6.5 米，故本施工段（节段 E）在桁架上实际跨度为 23 米。 预压重量为设计荷载的 1.2 倍，按梁体的大致等效荷载进行分布，设计荷载为梁体自重、内外模板框架重量及施工荷载之和。 （梁体自重荷载 28.4t/m+内外模框架重量 3.2t/m+支架荷载及工字钢 1t/m=设计荷载32.6t/m）加载时为了让支架
4、及地基稳定受力采用分级加载，按设计荷载的 30%、60%、100%、120%分四级进行加载。即第一次加载实际重量为225t。 第二次加载增加 225t，第三次加载增加 300t，第四次增加 150t。最后总重量为 900t。为使结构均匀受力，采用混凝土块配重。根据梁体设计荷载分布不同，加载时将加载重量划分为 A，B，三个段，根据区域不同，梁体设计荷载分布不同，区域 a 设计荷载为 3.4t/m，区域 b 设计荷载为 8.6t/m，区域 c 设计荷载为 2.2t/m，左右对称布置，现场要根据实际区域的荷载分布进行相应的重量加载， （区域划分的具体位置见附图梁体自重荷载分布图。三个区域中对应的分级
5、加载重量见附表堆载预压荷载分级表）加载时要注意荷载的平均分布，荷载重量要分层平铺。加载后期要严格控制加载速率，防止因整体或局部加载量过大、过快而使地基发生剪切破坏。 根据梁体 A，B，三个区域，在横向断面上对应布置五个沉降观测点，纵向在每跨的 12，14 及距跨两端 30cm 布置观测断面，每孔梁设置 15 个沉降观测点，断面上五个沉降观测点的布置见附图。在堆载预压前将观测标埋到底模的相应位置上（注意对观测标的保护） ，进行首次观测，记录其初始高程。然后进行分级加载。在开始的两级加载完成后要进行沉降变形观测，做好观测记录。在最后一次加载结束后的 6 小时开始进行变形观测，每 12 小时观测一次
6、，记好观测记录。测量时如遇大风或极其恶劣的天气影响测量精度的，测量时间可适当推迟。当沉降变化值小于每天 1mm 时，认为基础已基本稳定，可以进行卸载。注意在进行沉降变形的数值比较时要用前后两天的同一时间段的数值进行比较，防止一天中不同时间段的温度相差较大比较出的数值不够准确。当基础稳定后可以进行卸载，卸载时要分层均匀卸载。卸载后待支架相对稳定后进行最终的沉降观测，记录最终的数据。算出支架基础的弹性及非弹性变形。 堆载预压前的原始标高-堆载预压变形稳定后的最终标高=支架基础受力后的总变形值。 堆载预压前的原始标高-卸载后的标高=支架基础的非弹性变形。 即支架基础弹性变形=支架基础总变形值-支架基
7、础的非弹性变形值。根据梁底设计标高和支架基础的弹性变形及预留的沉降量算出施工时梁底的实际标高。 梁底实际控制标高=梁底设计标高+支架弹性变形+预留沉降量（10mm） 4 注意事项 4.1 在测量中需注意观察钢管支墩的变形，一旦发现较大变形应立即停止堆载施工，并尽快卸载，分析原因。 4.2 观察中应注意跨中的变形量，根据实测数据采用二次抛物线计算出贝雷桁片弹性变形，确保数据的准确及真实性。 4.3 注意观察支墩基础沉降。 5 施工结果： 5.1 贝雷桁架非弹性变形根据加载过程中对支架及基础的观察和测量，测量得出的数据显示，0#临时支墩到 1#临时支墩之间贝雷桁架非弹性变形平均为 7.9mm，跨中
8、贝雷桁架非弹性变形平均为 4.29mm，1#临时支墩-2#临时支墩非弹性变形平均为 7.8mm。跨中贝雷桁架非弹性变形平均为9.24mm，经对现场贝雷桁架观察无明显的变形，根据测量数据显示贝雷桁架最大非弹性变形为 9.24mm，经 24 小时沉降观测，沉降量小于 1mm，证明堆载预压已经消除贝雷桁架的不均匀下沉，实验证明了贝雷桁架的稳定性，贝雷桁架的安全和稳定性已满足了现场施工设计要求。 5.2 贝雷桁架弹性变形 5.2.1 根据测量数据显示，0#临时支墩-1#临时支墩之间贝雷桁架弹性变形平均为 16.65mm，弹性变形跨中平均为 22.6mm，两端弹性变形量平均为 10.7mm。 5.2.2
9、1#临时支墩与 2#临时支墩之间贝雷桁架的弹性变形平均为15.79mm，弹性变形跨中平均为 21.3mm，两端弹性变形量平均为 10.29mm 5.2.3 根据变形观测数据显示分析边跨弹性变形最大处均在跨中，且越到两端弹性变形越小，中跨的弹性变形最大处在临时支墩与临时支墩之间，同样越到两边弹性变形越小。 5.2.4 如图弹性变形为 y=ax2+bx+c 的二次抛物线。0#临时支墩-1#临时支墩跨 y=-80.88x2+2126.09x+10.7（单位：毫米） 。1#临时支墩与2#临时支墩 y=-90.324x2+1607.48x+10.29（单位：毫米） 。 式中单位为 mm，X 为纵桥向距离，Y 为弹性变形数值。根据每一跨的弹性变形公式在加上对应的沉降预留量（10mm）和梁底设计标高即为梁底实际控制高程。 6 结论 膺架法现浇梁施工是当今比较普遍的施工方法之一。其受场地影响小，安全系数高，施工进度快等特点。但其对梁体的线性控制较难，最直接准确的方法就是通过堆载预压的观测控制梁体标高和线性。
