湄公河大桥挂篮加载预压试验与监控

湄公河大桥挂篮加载预压试验与监控

摘 要：湄公河大桥全长1066m，主桥最大跨径170m，采用挂篮悬臂现浇施工技术。通过挂篮加载预压试验，检验挂篮承载力，消除挂篮非弹性变形，确定挂篮安全性和变形数据，为施工预供度提供依据。

关键词：桥梁施工；挂篮；预压

1 工程概况

湄公河大桥全桥长1066m（含桥台），桥跨布置为6×30m+（95m+3×170m+95m）+6×30m，主桥上构为变截面预应力混凝土连续刚构组合体系，本桥主桥施工采用挂篮悬臂施工。

2 挂篮体系与预压方案

本桥采用专门设计的三角型挂篮，主要由主桁系统、底模平台、吊挂系统、锚固系统等组成。

挂篮预压试验在挂篮安装到位后，即1#块施工前，对挂篮支架主梁、底板及吊带进行变形测量。压载以1#块箱梁重量的110%用钢绞线逐级加载，预压重量为233t。

2.1 位移测试布点布置

位移测点每侧共布设18个点，其中翼缘模板4个点，三脚架主梁6个点，底吊带3个点，底板3个点，后锚2个点，具体布设点位（见图1）。

3 挂篮计算

3.1 计算假定

挂篮计算主要根据主桥施工图、挂篮设计图、挂篮结构特点、相关技术规范等文件，计算中采用以下假定和说明：主桁体系按空间结构进行计算，主梁为按梁单元计算，节点铰接；由于挂篮的主桁系统和底模系统仅通过精轧螺纹钢（吊挂系统）相连，在计算时可按各自的子结构计算；底模平台按纵梁和下横梁组成的平面格梁体系进行空间计算，单元划分为空间梁单元，所受荷载为均布荷载。

根据上述假定，采用MIDAS有限元分析软件进行计算分析。

3.2 参数取值

3.2.1 材料容重

C50砼考虑体内钢筋的影响（提高5%），取容重为26.25kN/m3；钢构件考虑节点板的影响（提高5%），取容重为82.425kN/m3。

3.2.2 材料弹性模量

Ф32mm精轧螺纹钢筋2.0×105MPa，Q235钢材2.1×105MPa，16Mn钢材2.1×105MPa。

3.3 计算内容

本文仅计算在挂篮预压试验各级荷载作用下挂篮主桁架、前上横梁、前下横梁等主要构件的应力情况，以及挂篮整体变形情况，便于与实测数据进行比较（见图3）。

下横梁在荷载组合下的最大竖向变形示意图（见图4）。

4 挂篮预压结果

为了测定挂篮弹性变形以及消除挂篮非弹性变形，保证箱梁永久结构线形符合设计要求。特对10#墩挂篮进行加载预压，预压重量以悬浇1#块砼重量为依据，即预压重量为：212t×1.1=233t。

4.1 预压情况简介

压载物：成捆钢绞线、沙袋。起重设备：塔吊。

观测仪器：精密水准仪。

应力测试：振弦传感器、应变测试仪。

4.2 变形结果

5 结论

根据以上挂篮预压监控成果可知，1#块挂篮变形结果为：上前横梁最大弹性变形位于中吊点处，位移为23mm；下前横梁最大弹性变形位于中吊点处，位移为44mm；理论与实测数据相比比较吻合，在荷载加载到110%时，理论-实测最大位移差为：2.8mm。

1#块挂篮应力情况为：实测最大应力位于上前横梁跨中位置，最大应力为：-140.0MPa；实测下前横梁最大应力为-71.1MPa；主桁架最大应力-85.6MPa；理论与实测最大应力差为13MPa。