鋼管拱主橋系梁及橫梁支架預(yù)壓方案

鋼管拱主橋系梁及橫梁支架預(yù)壓方案編制：復(fù)核：總工程師：X集團(tuán)有限公司年月日一、概述本工程主橋為55m+62.8m+55m三跨鋼管系桿拱橋，按設(shè)計施工順序為先梁后拱，須搭設(shè)系梁及橫梁施工支架。根據(jù)設(shè)計要求，結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際情況，分別在主跨和邊跨處搭設(shè)貝雷桁架縱梁、型鋼組合支架進(jìn)行施工，采用臨時蓋梁、鉆孔灌注樁和鋼管樁柱基礎(chǔ)。施工前，須按設(shè)計要求對支架進(jìn)行檢驗性超載預(yù)壓試驗，以檢驗組合支架在荷載作用下的彈性與非彈性沉降值，檢驗支架的整體穩(wěn)定性及支架基礎(chǔ)的實(shí)際承載力。對于預(yù)壓加載的方式，考慮到系梁跨度大、結(jié)構(gòu)尺寸小，在滿足設(shè)計要求的前提下，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮選用施工方便、周轉(zhuǎn)快的預(yù)壓方法，結(jié)合施工現(xiàn)場的具體條件，如采用水箱注水加載的方法預(yù)壓應(yīng)是可行的。支架預(yù)壓的工藝流程如下：在貝雷支架上鋪設(shè)分配梁在貝雷支架上鋪設(shè)分配梁布置測量標(biāo)高點(diǎn)并記錄好每點(diǎn)的初始標(biāo)高值H1觀測卸載后各測量點(diǎn)標(biāo)高值H4每級加載后觀測各測量點(diǎn)并記錄好每點(diǎn)標(biāo)高值H2卸載超載持續(xù)12小時后觀測卸載前各測量點(diǎn)標(biāo)高值H3安裝水箱就位根據(jù)計算結(jié)果調(diào)整底模標(biāo)高分級加載二、具體操作步驟1、鋪設(shè)分配梁和水箱按施工方案鋪設(shè)好槽鋼分配梁，槽鋼之間焊接成整體。水箱也按位置放置、臨時固定。注意要確保槽鋼與貝雷桁架之間接觸緊密，無明顯縫隙。2、布置測量標(biāo)高點(diǎn)在每道系梁下的7排貝雷桁架縱梁的中間一排（主跨是上層桁架）上布設(shè)觀測點(diǎn)。測點(diǎn)共計9×2＝18個（邊跨8×2＝16個），沿順橋向布置。每道系梁下貝雷縱梁順橋向測點(diǎn)記為01#～X#。各觀測點(diǎn)垂吊一重約5.0kg垂砣，采用強(qiáng)度較好直順的細(xì)鋼絲鉛垂掛在觀測點(diǎn)上；將鋼卷尺剪斷成40cm的長度，粘貼在垂砣上。如下圖所示。加載前測出各點(diǎn)的初始標(biāo)高值H1并記錄入表格。3、加載荷重計算計劃對每個主（邊）跨的兩道系梁，按先一側(cè)后另一側(cè)的順序進(jìn)行預(yù)壓。每道系梁的預(yù)壓部分為貝雷縱梁上的梁段，采用水箱等重注水作為壓重。（1）主跨62.8m系梁：①設(shè)計加載量計算：主跨62.8m系梁（不含拱腳實(shí)心段）梁段自重：Q0＝101.3m3×2.5t/m3=253.3t，試驗加載考慮1.20超載系數(shù)，則：主跨62.8m系梁所需加載量：Q＝253.3×1.2=303.9t②壓重計算：計劃采用6m×3m×1.6m鋼制水箱注水，注水重量：G1＝6×3×1.6＝28.8m3×1t/m3＝28.8t；每個水箱自重G2＝3.5噸，共需9只；則水箱加注水的總重：G3＝（G1＋G2）×9＝（28.8＋3.5）×9＝290.7t另增加78根25#槽鋼壓重G4＝13.3t；則總壓重G＝（G3＋G4）＝304t＞所需加載量Q＝303.9t。滿足施工要求。（2）邊跨55m系梁：①設(shè)計加載量計算：邊跨55m系梁（不含拱腳實(shí)心段）梁段自重：Q0＝85.8m3×2.5t/m3＝214.5t，試驗加載考慮1.20超載系數(shù)，則：邊跨55m系梁所需加載量：Q＝214.5×1.2=257.4t②壓重計算：計劃采用6m×3m×1.6m鋼制水箱注水，注水重量：G1＝6×3×1.6＝28.8m3×1t/m3＝28.8t；每個水箱自重G2＝3.5噸，共需8只；則總壓重：G＝（G1＋G2）×8＝（28.8＋3.5）×8＝258.4t＞所需加載量Q＝257.4t。滿足施工要求。4、加載方法：加載分兩個階段進(jìn)行，即50%、120%的加載總重，每階段加載后保持約3小時，測量各階段的支架沉陷量，當(dāng)超載后保持12小時，每階段支架測量沉陷量小于3mm/h。卸載后再測量支架的反彈值，并觀察支架的受力狀況。上部加載所需的分配梁和水箱，用浮吊結(jié)合人工安裝；對每個水箱采用3寸水泵注水，注水時需按澆注系梁混凝土?xí)r的順序，由支架跨中向兩端分階段、同步、對稱進(jìn)行。5、對加載后各測量點(diǎn)標(biāo)高值H2進(jìn)行測量每階段布載結(jié)束后保持3小時然后進(jìn)行觀測各測量點(diǎn)的標(biāo)高值H2，并做好相應(yīng)的記錄。6、測量卸載前（即超載120%）各測量點(diǎn)標(biāo)高值H3超載保持12小時后、卸載前，測量各測量點(diǎn)標(biāo)高值H3。7、卸載卸載過程的操作基本與加載過程相反。8、觀測卸載后（即壓載0%）各測量點(diǎn)標(biāo)高H4卸載后測量出各測量點(diǎn)標(biāo)高值H4，此時就可以計算出各觀測點(diǎn)的變形如下：非彈性變形δ1=H1-H4。通過試壓后，可認(rèn)為貝雷支架等的非彈性變形已經(jīng)消除。彈性變形δ2=H4-H3。根據(jù)該彈性變形值，在底模上設(shè)置預(yù)拱度δ2，以使支架變形后梁體線型滿足設(shè)計要求。另外，根據(jù)H2和H3的差值，可以大體看出持續(xù)荷載對支架變形的影響程度。沉降觀測成果及監(jiān)理抽檢成果附后。9、調(diào)整底模標(biāo)高根據(jù)如下公式調(diào)整各測點(diǎn)底模標(biāo)高：底模頂面標(biāo)高=梁底設(shè)計標(biāo)高+δ2三、施工注意事項1、鋪設(shè)底模板后測量H1前應(yīng)加強(qiáng)對支架的全面檢查，確保支架在荷載作用下無異常變形。例如：銷子連接是否牢固？貝雷桁架片、90框架、分配梁連接是否可靠、有無變形？2、加載過程中應(yīng)安排專人加強(qiáng)對支架變形情況的觀測，如有異常變形，應(yīng)及時通知現(xiàn)場施工管理人員立即停止加載，在采取足夠的加固措施后方可繼續(xù)加載，以免出現(xiàn)重大安全事故。3、沉降量所設(shè)標(biāo)記必須準(zhǔn)確，須用S2水準(zhǔn)儀測設(shè)，并且測設(shè)幾個校正點(diǎn)，以求準(zhǔn)確。加載物需安裝平衡，保證支架受力均勻。4、試驗全過程應(yīng)加強(qiáng)施工現(xiàn)場安全工作，確保各方面施工安全。5、預(yù)壓完成后，根據(jù)支架變形情況，采取必要的措施對薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行加強(qiáng)，確保施工安全和工程質(zhì)量。支架的撓度計算支架在荷載作用將發(fā)生彈性變形和非彈性變形，下面分別對彈性變形和非彈性變形撓度進(jìn)計算一、支架的非彈性撓度計算貝雷桁架之間采用連接銷連接，因此存在由于錯孔引起的結(jié)構(gòu)非彈性撓度f1；f1中=0.05×(n2-1)/3=0.05×63/3=1.05CM二、彈性變形撓度計算：理論依據(jù)：按結(jié)構(gòu)力學(xué)變形體虛荷載法計算，計算方法為疊加法、圖乘法。計算通航孔跨中撓度來校核支架鋼度：計算模型如下M=15367q=409.32M=15367Q=4747Q=4747不考慮軸力和剪力對變形的影響,則跨中彈性撓度為:?2=L2（ql2/6-M1-M2）/8EI=23.2×23.2(409.32×103×23.2×23.2/6-2×15367×103)/(8×577434×10-8×16×2.1×1011)=0.021M由以上彈性變形和非彈性變形量計算知通航孔跨中撓度為f1中+?2=3.15CM<L/400=0.058M，因此支架鋼度滿足設(shè)計要求。支架的撓度控制在施工過程中，從架設(shè)支架到混凝土澆筑完畢，要嚴(yán)格控制支架的豎向撓度變形值。1、撓度監(jiān)測點(diǎn)布布置在連續(xù)梁支架上上粘貼帶有有刻度的標(biāo)標(biāo)尺：1）標(biāo)尺可以采用用將鋼卷尺尺剪斷成330cm～～40cmm的長度，粘粘貼在貝雷雷架的中間間豎桿上。圖圖3-077-08所所示。圖9-08標(biāo)尺尺粘貼位置置2）粘貼標(biāo)尺的貝貝雷架是上上層、外側(cè)側(cè)桁架。測測點(diǎn)共計42×2＝84個，沿順順橋向布置置，順橋向向的右側(cè)測測點(diǎn)記為R01～R42，順橋向向的左側(cè)測測點(diǎn)記為L01～L42；3）用于讀數(shù)的水水準(zhǔn)儀分別別設(shè)置在河河流的兩岸岸和橋的兩兩側(cè)，共用用2臺水準(zhǔn)儀儀，水準(zhǔn)儀儀的基座依依照橋址處處建立固定定基座（可可用磚砌或或混凝土澆澆筑），水水準(zhǔn)儀視線線高在粘附附的標(biāo)尺范范圍內(nèi)。2.支架預(yù)壓支架架設(shè)完畢之之后，澆筑筑混凝土之之前，要對對支架進(jìn)行行預(yù)壓，其其目的在于于三個方面面：(1)消除貝雷雷桁架的非非彈性變形形；（2）檢測支架預(yù)壓壓荷載作用用下的支架架彈性撓度度值與理論論計算值作作比較，進(jìn)進(jìn)一步為模模板立模高高度提供參參考；（3）從施工支架的的安全性出出發(fā)。為了了確保支架架在箱梁澆澆筑過程中中的安全，采采用全部荷荷載預(yù)壓的的方法。在預(yù)壓時要注意意以下事項項：（1）嚴(yán)格控制預(yù)壓壓荷載的重重量和預(yù)壓壓荷載的分分布位置，加加載順序同同砼澆筑順順序；（2）在預(yù)壓之前、預(yù)預(yù)壓過程中中、預(yù)壓之之后要做好好撓度的測測讀工作，嚴(yán)嚴(yán)格監(jiān)測撓撓度變化。施工荷載的撓度度值是支架架僅在梁體體混凝土和和模板下的的彈性撓度度值，記為為W2。3、立模高度撓度控制是影響響梁體澆筑筑質(zhì)量好壞壞的重要因因素，因此此我們需要要嚴(yán)格控制制支架在施施工過程中中的撓度值值。其中關(guān)關(guān)鍵的問題題是修正施施工前支架架的撓度值值W1。施工立模的高度度即為預(yù)壓壓后澆筑前前撓度W1、計算的的施工荷載載撓度W2（通過預(yù)壓壓校核）、橋橋跨斜坡與與水平面的的高度W3、以及預(yù)預(yù)拱度W4之和。其中W1值需要進(jìn)行支架架預(yù)壓后來來修正，W2為預(yù)壓校校核過的計計算值，其其它的W3、W4為計算值值。以一道邊跨系梁梁下的貝雷雷桁片縱梁梁為計算模模型，總長長度48mm、高度1..5m，跨跨徑布置優(yōu)優(yōu)化為8#～9#墩：27..77m++18m+2.233m；10#～11#墩：2.223m+22m+23.777m；結(jié)結(jié)構(gòu)形式為為1層7排貝雷片片桁片（排排距90ccm），在在上下弦增增設(shè)加強(qiáng)弦弦桿。系梁自重：每道系梁1300.6mm3（包括拱拱腳段，但但不包括后后澆帶），按按容重26600kgg/m3計，合計G1=1188×26000=33395.66KN；貝雷梁自重：每道系梁下設(shè)11道48m長貝貝雷縱梁，結(jié)結(jié)構(gòu)形式為為1層7排，在上上下弦增設(shè)設(shè)加強(qiáng)弦桿桿，采用90框架通過過銷子、螺螺栓連接為為整體。a、貝雷桁片：116×7==112片×270kkg/片=3022.4KKN；b、加強(qiáng)弦桿