淺析逐孔施工預應力連續箱梁支架的拆除

楊松

摘要：等截面預應力連續箱梁采用支架逐孔施工的過程，是由簡支狀態轉換為連續狀態的過程，在體系轉換的過程中箱梁受到的內力、結構次內力及截面應力等均發生改變，本文通過力法計算體系轉換過程中主梁的自重內力，分析其特點，探討研究施工階段支架的拆除。

關鍵詞：等截面預應力連續箱梁 ； 簡支變連續 ； 受力分析 ；支架拆除

中圖分類號： U448.21+3文獻標識碼：A

1、簡介

等截面預應力連續箱梁采用支架逐孔現澆施工，通過逐孔澆筑混凝土、張拉預應力、適時拆除支架，結構體系由簡支轉換為連續。施工段之間的連接通過預應力束預留在前一施工段中的齒板和施工縫處的連接器，施工階段主梁的自重由支架和預應力承擔，拆除支架對于主梁的受力有一定的影響。主梁內力包括恒載內力、活載內力以及由于預加力、混凝土收縮徐變、溫度變化和支座沉降等引起的結構次內力等，施工階段主要考慮主梁恒載內力中的主梁自重[1]。

2、體系轉換施工階段劃分

下面以三等跨等截面預應力連續箱梁逐孔支架施工為例，從橋的一端向另一端施工，分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個施工階段[2]。

第Ⅰ階段：在支架上澆筑Ⅰ類邊跨，待其達到設計強度，張拉預應力鋼束，壓注水泥漿，形成帶懸臂的簡支梁體系，如圖1-a所示。

第Ⅱ階段：在支架上澆筑中跨混凝土，待其達到設計強度，張拉預應力鋼束（底板束與Ⅰ類邊跨預留齒板通過鋼束連接，頂、腹板束與施工縫處連接器連接），壓注水泥漿，形成帶懸臂的連續梁體系，如圖1-b所示。

第Ⅲ階段：在支架上澆筑Ⅱ類邊跨，待其達到設計強度，張拉預應力鋼束（底板束與中跨預留齒板通過鋼束連接，頂、腹板束與施工縫處連接器連接），壓注水泥漿，完成簡支變連續的體系轉換，形成連續梁橋，如圖1-c所示。

3、體系轉換施工過程中主梁的受力及其分析

3.1體系轉換施工過程中主梁的受力

第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個階段體系轉換施工過程中，主梁的內力通過力法計算得到結果如表1所示，其內力彎矩變化情況如圖2-a、2-b、2-c所示。

主梁各施工階段恒載內力計算結果 表1

項目 階

段 第一跨 第二跨 第三跨

0 L 0 L 0 L

支

反

力

(qL) Ⅰ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─

Ⅱ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─

Ⅲ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─

剪

力

(qL) Ⅰ 0 ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─

Ⅱ 0 ─ ─ ─

Ⅲ 0

彎

矩

(qL2) Ⅰ 0 0 ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─

Ⅱ 0 0 0 ─ ─ ─

Ⅲ 0 0

3.2體系轉換施工過程中主梁的受力分析

結構體系轉換施工過程中，后續施工段通過預應力束與前面施工段連成一個整體，同時對前面施工段的受力產生影響，主梁各階段受到的支反力、剪力及彎矩的最大值及變化情況如表2所示。

第Ⅰ階段：主梁受到的支反力與剪力支座B處最大，彎矩AB跨跨中處最大。

第Ⅱ階段：主梁受到的支反力與剪力支座B處最大，較第Ⅰ階段增加56%；彎矩AB跨跨中處最大，較第Ⅰ階段減少42.86%。

第Ⅲ階段: 主梁受到的支反力與剪力支座B、C處最大，支座B處較第Ⅱ階段減小33.18%、支座C處較第Ⅱ階段增加24.09%；彎矩BC跨跨中處最大，較第Ⅱ階段增加562.75%。

主梁各施工階段支反力、剪力與彎矩最大值及變化情況表2

施工階段 支反力

A B C

Ⅰ 0.4688 0.7813

Ⅱ 0.3750 -20.00% 1.2188 56.00% 0.6563

Ⅲ 0.6857 82.84% 0.8143 -33.18% 0.8143 24.09%

施工階段 剪力

A B C

Ⅰ 0.4688 0.7813

Ⅱ 0.3750 -20.00% 1.2188 56.00% 0.6563

Ⅲ 0.6857 82.84% 0.8143 -33.18% 0.8143 24.09%

施工階段 彎矩

AB跨中 BC跨中 CD跨中

Ⅰ 0.1094

Ⅱ 0.0625 -42.86% 0.0469

Ⅲ 0.2178 248.53% 0.3107 562.75% 0.2178

4、體系轉換施工過程中支架的拆除情況及其合理性分析

4.1體系轉換過程中支架拆除的情況

結構體系轉換施工過程中，為保證懸臂段的施工縫的質量及下一施工段的預留預應力施工的連續性，懸臂段支架待下一施工階段施工完畢再考慮，其他整跨支架的拆除可分為三種：

（1）第Ⅰ階段拆除AB跨支架，第Ⅱ階段拆除BC跨支架，第Ⅲ階段拆除CD跨支架。

（2）第Ⅰ階段不拆除支架，第Ⅱ階段拆除AB跨支架，第Ⅲ階段拆除BC跨、CD跨支架。

（3）第Ⅰ、Ⅱ階段均不拆除支架，第Ⅲ階段施工完畢拆除AB跨、BC跨、CD跨支架。

4.2支架拆除合理性分析

CD跨（Ⅱ類邊跨）為主梁的最后一跨，施工完畢整聯形成一個整體，現主要考慮AB跨（Ⅰ類邊跨）、BC跨（中跨）支架的拆除。

AB跨、BC跨主梁受到的支反力與剪力，三個施工階段中第Ⅱ階段最大；受到的彎矩，三個施工階段中第Ⅲ階段最大。主梁在最大支反力、剪力與彎矩作用下支架均能保持穩定，在受到預應力的施工后，梁的抗剪能力提高、抵消梁自重產生的彎矩，支架的穩定性更高，在該跨施工階段施工完畢即可拆除。

5、支架拆除

5.1支架拆除前準備工作

全面檢查腳手架的扣件連接、抱柱箍、支撐體系等是否符合構造要求；根據檢查結果補充完善中的拆除順序和措施，經審批后方可實施；拆架前，按審批后的腳手架專項方案對施工人員進行安全技術交底；清除腳手架體雜物及地面的障礙物。

5.2支架的拆除

在支架拆除前，首先要正確進行支架的卸載，嚴格按照從跨中向支座依次循環松動頂托螺桿，當達到一定卸落量后，支架方可脫落梁體。

支架拆除按專項方案的要求卸落，遵循先支后拆，后支先拆的順序。從跨中向支座依次循環卸落，分幾個循環卸完，卸落量開始宜小，以后逐漸增大。在縱向應對稱均衡卸落，在橫向應同時一起卸落。

支架的拆除先拆欄桿、翼板、外伸梁支架，再拆除箱梁底板支架，從跨中對稱往兩邊拆。要先拆模板、剪刀撐、斜撐、而后小橫桿、大橫桿、立桿等，拆除剪刀撐時，應先拆中間扣，再拆兩頭扣，拆完后由中間的人負責往下傳遞鋼管。并按一步一清原則依次進行，要禁止上下層同時進行拆除工作。整個拆架過程中必須有技術人員跟班指揮與檢查。

拆除支架時不允許用猛烈地敲打和強扭等方法，拆卸的模板、配件不得隨意拋落，應抬、吊緩放，嚴禁拋扔，以保安全。

拆卸后的支架，應及時清除灰漿、污垢，維修整理，分類存放，妥善保管，防止變形。

6、結語

總而言之，等截面預應力連續箱梁采用支架逐孔施工的過程，是由簡支狀態轉換為連續狀態的過程。等截面預應力連續箱梁的支架，在每一孔箱梁施工完畢即可拆除。在支架的拆除過程中，我們要做好相應的準備和完善工作，注意拆除中的要點問題，認真做好每一步，以保證施工的安全順利推進。

參考文獻:

[1]交通部. JTJ 041-2000公路橋涵施工技術規范[J].北京：人民交通出版社，2000.10。。

[2]交通部. JTG D60-2004 公路橋涵設計通用規范[S].北京：人民交通出版社，2004.10

[3]中交公路規劃設計院 主編. JTG D62 - 2004 公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范[S].北京：人民交通出版社，2004。

[4]邵旭東、程翔云、李立峰 編著.橋梁設計與計算[M].北京:人民交通出版社，2007.2。

[5]孔祥福、周緒紅、于坤、狄謹:預應力混凝土連續梁的次內力分析方法[J].建筑科學與工程學,2007,24(2) :48-53。

[6]中交第一公路工程局有限公司 主編. JTJ/T F50-2011公路橋涵施工技術規范[J].北京：人民交通出版社，2011.7。

[7]中國建筑科學研究院 主編.GB 506666-2011混凝土結構工程施工規范[J].北京：中國建筑工業出版社，2012.5。