陈 红

(中铁港航局集团有限公司， 广东 广州 510660)

“上压下挂法”在武汉西四环汉江特大桥牵索挂篮压重中的应用

陈 红

(中铁港航局集团有限公司， 广东 广州 510660)

水袋法压重因其操作简单方便，安全性能高，在支架和承重结构预压施工中得到了越来越广泛的运用。但因水袋体积较大，对需要大吨位压重荷载的情况，往往出现作业空间受限的问题。武汉西四环汉江特大桥牵索挂篮压重采用“上压+下挂”的方式，成功解决了预压荷载大、作业空间受限的问题。

桥梁施工； 预压； 上压下挂法； 安全

1 工程概况

武汉西四环汉江特大桥主梁设计为Π型梁结构，每个边箱为单箱双室结构。梁宽44 m，标准节段长度6 m，梁中心最大高度4 m。两侧2.5%的横坡，顶板厚度为28 cm，斜腹板厚25 cm，中腹板厚40 cm，底板厚40 cm，每个标准节段斜拉索锚固位置均设有厚度为40 cm的隔墙。每个标准节段混凝土方量为231.72 m3，重量约为616.7 t。

主梁采用前支点挂篮节段悬浇的施工方法(主梁0#块、1#块及过渡墩顶超重节段采用支架法施工)，牵索挂篮总长17.5 m，宽度49.1 m。主要由27个主要构件组成，最重的为主纵梁，单个构件重18.8 t，整个挂篮重约285 t。如图1。

图1 牵索挂篮平面布置图(单位： mm)

预压在挂篮拼装、底模和侧模安装完成后进行。由于施工地点临江，取水距离近，预压采用“水袋”压重法，预压荷载为挂篮承重荷载的1.1倍，即682 t。分级加载，安装水表准确记录充水体积(重量)。

2 施工准备

预压在挂篮拼装完成，底模、侧模安装完毕并抄垫密实后进行。水袋接触的部分要尽量平整，光滑，不得有尖锐物件损伤水袋而造成漏水。挂篮各吊杆比照节段悬浇工况，按照设计吨位和顺序予以预拉。

水袋压重所需机械设备包括：

水泵、水管、水表、水袋以及安装电线、水管等需要的劳保用品和工具，由于挂篮距离地面高度约20 m，水袋布置时需要吊机加以配合。

挂篮预压重量如表1所示。

表1 挂篮预压重量节段编号上压重量/t下挂重量/t总荷载/t1#3803046841′#380304684 注：水袋布置：上压(95t×4个)下挂(253t×12个)。

下挂水袋需要制作连接系统。在挂篮的节点位置布置分配梁，通过钢丝绳、粗绳连接分配梁和下挂水袋。下挂水袋充水采取由下口向上充水的方式。各水袋布置位置如图2所示。

图2 水袋布置位置(尺寸单位： mm)

压重前要组织对挂篮、模板系统、水袋布置进行全面检查。记录压重前原始数据，水袋布置不能将测量点覆盖。挂篮压重观测点沿桥梁纵向设置3个断面，3个断面分别为前横梁、中横梁、后横梁；前、中横梁断面在横桥向分别设置7个点，为横梁与纵梁交叉点，外加中心1个点；后横梁断面在横桥向设置5个观测点，为4个锚固点和1个中心点。两侧挂篮共设置19个观测点。

3 蓄水压重

蓄水加载控制比例和测量频次见表2。

加载时先加载挂篮顶上的大水袋，然后加载挂篮下挂水袋(图3)，加载时应对称均匀加载，不对称荷载不得超过5 t，加载荷载控制通过进入水袋口水表来控制，待加载完成后、变形稳定2 h后，测读各级荷载工况下挂篮变形值。

表2 蓄水加载控制比例表序号加载比例/%停顿时间/h观测时间15022100231102加载到位立刻观测1次，下次加载前再观测1次

按照加载控制比例表内的荷载数据，逐级加载，加载通过水表控制，过程中做好加载记录，并随时注意检查水袋和结构是否出现异常。经过水表后的水管应严格控制漏水，防止进入压重水袋的水体体积与水表读数出现偏差。

待分级加载完毕2 h后，经测量数据分析完成，即可进行卸载，卸载分3次进行：

第1次卸载50%后，测各观测点标高；

第2次卸载100%后，测各观测点标高；

第3次待第2次卸载2 h后，开始卸载110%，测各观测点标高。

卸载应对称均匀分级卸载，先卸载下挂水袋荷载，然后卸载挂篮顶上的大水袋荷载。选取其中一两个水袋作为荷载复核水袋，即卸载时同样安装水表，以复测实际重装进压重水袋的水体重量。

4 成果分析

梁底模板标高控制方法及步骤：

1) 在加载前，测量布设的观测点的标高，作为初始值。

2) 分级加载，测量记录每次布设的观测点的标高，并与初始值H前相减，得出每次变形值。

3) 加载稳定2 h后，测量布设观测点的标高H载后，与初始值H前相减，得出加载后最终变形值ΔH沉(总变形值)。

4) 分级卸载，并测量观测点的标高。

5) 完全卸载1 h后，测量观测点的标高H终，卸载后最终回弹值ΔH弹=H载后-H终。

6) 计算模板标高调整值ΔH，即为加载后最终变形值ΔH沉+施工时考虑的预拱值ΔH预拱。

7) 根据变形观测记录，计算出挂篮弹性变形及非弹性变形值；总变形量=满载稳定后最终读数H载后-加载前的初始读数H前，非弹性变形量=加载前的初始读数H前-空载稳定后的终读数H终，弹性变形量=总变形量-非弹性变形量。根据以上数据，调整箱梁底模高度，箱梁其他标高以箱梁底模标高为基准控制。

5 结语

“上压下挂”压重方法，将压重水袋平面布置拓展为立体布置，成功解决了单纯平面布置压重水袋空间不足的问题。为大吨位压重采用安全性和操作性好的水袋压重方法积累了成功经验。

[1] JGJT 194-2009，钢管满堂支架预压技术规程[S].

1008-844X(2016)04-0137-03

U 445.4

B