掛籃預(yù)壓工程施工設(shè)計方案

1、黔中水利樞紐一期工程總干渠連續(xù)剛構(gòu)箱梁掛籃預(yù)壓施工方案中鐵十三局集團(tuán)有限公司黔中水利總干渠渡槽C2標(biāo)項目經(jīng)理部二0 一三年八月五日編制：審核：批準(zhǔn)：目錄-一、工程概況1二、編制依據(jù)12.1編制依據(jù)12.2編制原則1三、掛籃構(gòu)造2四、掛籃預(yù)壓24.1掛籃預(yù)壓目的24.2掛籃預(yù)壓的方法2五、加載方式及性能測試35.1加載方式35.2掛籃性能測試4六、所需機具設(shè)備5七、測點布置及測量5八、數(shù)據(jù)處理 6九、注意事項6附件：掛籃結(jié)構(gòu)計算書7、工程概況總干渠高大跨渡槽C2標(biāo)由河溝頭、焦家2座渡槽組成，河溝頭渡槽主槽采用（80.55+2 xl50+80.55）m 共461.1m 連續(xù)剛構(gòu)體系；焦家渡槽主槽采

2、用（95.95+2 X 180+95.95）m共551.9m連續(xù)剛構(gòu)體系。渡槽平面、縱向均位于直線上,渡槽箱梁頂面縱 坡1/1500 ,靠進(jìn)口側(cè)高，靠出口側(cè)低。二、編制依據(jù)2.1編制依據(jù)1）黔中水利樞紐一期工程總干渠渡槽 C2標(biāo)連續(xù)剛構(gòu)施工圖及相關(guān)設(shè)計文件。2）國家現(xiàn)行、設(shè)計中規(guī)定的施工規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、驗收標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)規(guī)定。公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTJ 041-2011）公路橋涵工程施工安全技術(shù)規(guī)程JTJ076-95）水利水電工程施工通用安全技術(shù)規(guī)程 SL 398-2007路橋施工計算手冊ISBN 7-114鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊下）第三版ISBN 978-7-112鋼結(jié)構(gòu)工程計算速查手冊ISBN 978

3、-7-56093）投標(biāo)文件、施工合同。4） 本承包人擁有的施工設(shè)備與類似工程施工經(jīng)驗。2.2編制原則1） 遵循施工設(shè)計圖紙的原則，在編制施工技術(shù)方案時，認(rèn)真閱讀核對所獲得的設(shè) 計文件資料，理解設(shè)計意圖，掌握現(xiàn)場情況，嚴(yán)格按設(shè)計資料和設(shè)計原則編制施工技術(shù)方 案，滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和要求；2）遵循安全第一、預(yù)防為主”的原則，從制度、管理、方案、資源等方面制定切實 可行的措施，確保安全施工，服從建設(shè)單位及監(jiān)理工程師的監(jiān)督、監(jiān)理，嚴(yán)肅安全紀(jì)律，嚴(yán)格按規(guī)章程序辦事。三、掛籃構(gòu)造掛籃采用菱形自錨式掛籃。掛籃重量約140t ,掛籃的承重力為400t。焦家、河溝頭 渡槽采用掛籃現(xiàn)澆連續(xù)梁，混凝土額定載荷 271t，

4、施工荷載（包括掛籃懸吊底模、側(cè) 模、內(nèi)模系統(tǒng)，施工人員及機具）120t，掛籃所承受的總荷載為 391t，理論計算時取總 荷載為400t，掛藍(lán)單片梁標(biāo)準(zhǔn)荷載為1 /4的荷載總量為100t o掛籃主桁架，由上平桿、下平桿、前斜桿、后斜桿組成，各桿件采用螺栓、銷子連 接成整體。掛籃菱形主桁架作為承重結(jié)構(gòu)，單片菱形架由上平桿、下平桿、前斜桿、后斜桿中 立桿采用銷子連接而成，其構(gòu)件均采用雙肢槽鋼40b、連接鋼板組拼焊接。四、掛籃預(yù)壓4.1掛籃預(yù)壓目的掛籃預(yù)壓試驗的目的是為了檢驗掛籃的實際承載力和安全可靠性 ，并獲得相應(yīng)荷載 作用下的彈性與非彈性變形數(shù)據(jù)及規(guī)律 ，消除主桁結(jié)構(gòu)的非彈性變形，測得相應(yīng)的撓度

5、值，為箱梁懸臂施工控制提供參考依據(jù)：消除掛籃非彈性變形，為立模標(biāo)高調(diào)整提供依 據(jù)。4.2掛籃預(yù)壓的方法掛籃預(yù)壓試驗?zāi)M采取最大梁段（焦家渡槽剛構(gòu)墩3#塊）的施工實際荷載，采用頂推液壓千斤頂反力逐級對稱加載預(yù)壓。將兩個主桁架對稱平放在混凝土地面臺座上組裝好 ，并按兩個一對做好標(biāo)記。首先 采用汽車吊將兩根外模走行梁按間距平鋪在場地上 ，然后將兩片掛籃主桁架平躺安裝在 兩走行梁上，兩片主桁架相對而放，在菱形架中立柱底部裝2根鋼墊枕，后錨間裝2根鋼墊枕并用扁擔(dān)梁錨固及9根32精軋螺紋鋼 仲根長3.5m）對拉錨固。在前橫梁端節(jié)點處拼 裝扁擔(dān)梁，扁擔(dān)梁用2根32精軋螺紋鋼筋（單根長12m）連接，預(yù)壓時采用

6、一臺YC100型 千斤頂壓扁擔(dān)梁，其作用力通過上平桿處2根32精軋螺紋鋼筋傳遞給掛籃的主桁架，達(dá) 到預(yù)壓的目的。用千斤頂在前橫梁處對主桁架按10%進(jìn)行逐級加載，最后一級荷載為設(shè)計荷載（1400KN ）的1.4倍。單根32的精軋螺紋鋼錨下控制拉力 F=930 X103 10-3）2=747.5KN（預(yù)壓時控制應(yīng)力取700KN），預(yù)壓時逐根張拉，當(dāng)達(dá)到控制拉力再對另一 根進(jìn)行施加荷載。菱形架外?；屏和饽；屏?2精軋螺紋鋼后錨鋼墊枕32精軋螺紋鋼菱形架掛籃預(yù)壓示意圖五、加載方式及性能測試5.1加載方式將反力架固定在地面上，利用千斤頂對掛籃進(jìn)行加載預(yù)壓，根據(jù)設(shè)計預(yù)壓力，通過 張拉千斤頂對掛籃分級加

7、載或卸載。單根32精軋螺紋鋼筋最大加載 700KN，卸載時按 逐級卸載。每級加載間隔時間為30分鐘即持荷30分鐘。滿載后，持荷12小時。主桁架 預(yù)壓按照掛籃承受最大梁段混凝土 140%進(jìn)行預(yù)壓，其荷載值根據(jù)前述為1400KN。那么預(yù)壓加載程序為：(1)初始何載到100KN持荷30min(2)第二次加載到200KN持荷30min(3)第三次加載到300KN持荷30min(4)第四次加載到400KN持荷30min(5)第五次加載到500KN持荷30min(6)第六次加載到600KN持荷30min(7)第七次加載到700KN持荷30min(8)第八次加載到800KN持荷30min(9)第九次加載到9

8、00KN持荷30min(10)第十次加載到1000KN持荷30min(11)第十一次加載到1100KN持荷30min(12)第十二次加載到1200KN持荷30min(13)第十三次加載到1300KN持荷30min(14)第十四次加載到1400KN持荷12小時卸載步驟，按加載程序逆向逐級卸荷。5.2掛籃性能測試(1)試驗場地的選擇：在試驗室門前空地處組裝掛籃，進(jìn)行掛籃試驗。(1)測試內(nèi)容。主要進(jìn)行掛籃菱形架整體承載力的變形和位移測試工作。A、測試儀表：測試中采用全站測得掛籃在加載過程中掛籃的整體變形及水平桿件 的撓度。B、 受力測試：用全站儀測量主梁前端、前后托梁及縱梁等水平桿件撓度。對上平桿

9、前后兩端、及后錨座變形進(jìn)行測量，把測得各項數(shù)據(jù)分別記錄，繪制加載變形曲線。C、 測試結(jié)果分析：根據(jù)測得的各項數(shù)據(jù)，經(jīng)計算、觀察分析，測試結(jié)果與設(shè)計結(jié) 果對照比較，符合下列三種情況者，則認(rèn)為掛籃設(shè)計合格，否則應(yīng)更改設(shè)計。掛籃整體結(jié)構(gòu)在各級荷載作用下，整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)變形小于20mm ；各構(gòu)件桿件沒有斷裂和塑性變形現(xiàn)象；測試結(jié)果與設(shè)計結(jié)果相符或基本相符e卸掉載荷。測試完成后，采用與加載時同樣的級別逐級卸載以避免引起掛籃大的變 形。掛籃預(yù)壓記錄表掛籃編號：預(yù)壓部位及次數(shù)：預(yù)壓日期：加載掛籃測點標(biāo)高加載 時間百分比加載力(KN)測量 時間A-A1差值(mm )累計變形(mm )I-I1差值(mm)累

10、計變 形(mm)平均累計 變形(mm )卸載加載 時間百分比加載力(KN)施工技術(shù)負(fù)責(zé)人：記錄人：監(jiān)理工程師：六、所需機具設(shè)備1、25t汽車吊1臺；2、YC100型千斤頂2臺，油泵2臺；3、全站儀1臺；4、10 米鋼尺2把，3m鋼卷尺2把；5、32mm精軋螺紋鋼筋L=3.5m 9根；L=12m 2根； 6、輔助桿件：12m滑移梁梁2根、后錨扁擔(dān)6根、鋼墊枕4根。七、測點布置及測量1)主桁架上平桿預(yù)壓測點布置在A、A1、B、B1、C、C1、D、D1、E、E1、F、F1、H、H1、I、11處，采用鋼板尺分別測量兩片桁架 A與A1、B與B1、C與C1、D與 D1、E與E1、F與F1、H與H1、I與I

11、1處的間距變化，初始及每加、減一級荷載測量一 次。2）用全站儀測量主梁前端、前后托梁及縱梁等水平桿件撓度。對上平桿前后兩端、 及后錨座變形進(jìn)行測量，并觀察菱形架各桿件是否有被破壞的情況，如果發(fā)現(xiàn)異常情況 及時停止加載工作，查明原因并處理。待處理完畢后方可繼續(xù)加載至設(shè)計要求。八、數(shù)據(jù)處理根據(jù)每級荷載的變形值，分析計算出掛掛籃的非彈性值及彈性值 （最大梁段），采 用線性計算出彈性變形值。九、注意事項1）試驗之前對油表及千斤頂進(jìn)行標(biāo)定，根據(jù)試驗荷載等級計算出油表讀數(shù)。2）對菱形桁架前支點、加載點及后端錨固點必須進(jìn)行加強，加墊厚鋼板，擴(kuò)大接觸 面積，防止在試驗過程中這幾個部位發(fā)生局部塑性變形 。3）加

12、載時，油泵必須平穩(wěn)緩慢供油，基本做到勻速加載，遇到特殊情況立即停止加 載。4）加載時，人員嚴(yán)禁站在精扎螺紋鋼筋正前方，確保安全。.專業(yè)學(xué)習(xí)資料5）試驗完成之后，同一組桁架擺放在一起，掛籃拼裝時將同一組掛籃安裝在 T構(gòu)同一端。附件1 掛籃結(jié)構(gòu)計算書焦家、河溝頭渡槽采用掛籃現(xiàn)澆連續(xù)梁，混凝土額定載荷271t,施工荷載（包括掛籃懸吊底模、側(cè)模、內(nèi)模系統(tǒng)，施工人員及機具）120t,掛籃結(jié)構(gòu)驗算荷載取200t計算掛籃采用通用有限元程序分析，模型結(jié)構(gòu)見下圖圖表1有限元模型表格1 上平桿截面（四根40b槽鋼組合）A(m 2)Asy(m 2)Asz(m 2)z(+)(m)z(-)(m)0.0380.0060.

13、0210.2350.235表格2前橫梁（雙145b工字鋼組合）A(m 2)Asy(m 2)Asz(m 2)z(+)(m)z(-)(m)0.0330.0110.0150.2920.292表格3后拉桿（四根40b槽鋼組合）A(m 2)Asy(m 2)Asz(m 2)z(+)(m)z(-)(m)0.0380.0060.0210.2350.235表格4下平桿（四根40b槽鋼組合）A(m 2)0.043Asy(m 2)Asz(m 2)z(+)(m)z(-)(m)0.0110.0200.2350.235表格5 下壓桿（4 X40b槽鋼組合）A(m 2)Asy(m 2)Asz(m 2)z(+)(m)z(-)

14、(m)0.0430.0100.0210.2350.235表格6 中立桿（4 X40b槽鋼組合）A(m 2)Asy(m 2)Asz(m 2)z(+)(m)z(-)(m)0.0420.0200.0080.3010.301圖表2位移圖掛籃桁架前端位移10.6mm圖表3結(jié)構(gòu)應(yīng)力圖掛籃主桁架最大拉應(yīng)力 58Mpa ,最大壓應(yīng)力46Mpa圖表4結(jié)構(gòu)桿件軸力圖結(jié)構(gòu)壓桿軸力1780kN ,拉桿軸力1810kN 。圖表5結(jié)構(gòu)反力圖桁架前支點反力最大2175kN ,后錨固端最大負(fù)反力-1077kN表格7結(jié)構(gòu)反力表掛籃主桁架各組合桿采用銷軸通過節(jié)點板連接,需要對銷孔及銷軸局部應(yīng)力進(jìn)行驗算。銷板厚20mm，銷軸材質(zhì)為經(jīng)過表面硬化處理45#鋼，直徑100mm，桁架桿件與節(jié)點板通過銷軸連接，桿件與銷軸如圖有四個接觸面計算采用非線性接觸分析方式對銷節(jié)點荷載步驟FX (kN)FY (kN)FZ (kN)1