满堂支架的预压方案

省道308焦作至沁阳段改建工程ZQ-S3合同段沁河大桥满堂支架预压方案河南鹏程路桥建设有限公司满堂支架预压方案一、工程概况省道308焦作至沁阳段改建工程是河南省干线公路网规划中濮阳至济源一级公路的重要组成部分，也是焦作市干线公路网规划的重要的组成部分。其中新建沁河大桥是在原沁河大桥右侧（上游侧），新建桥梁作为右半幅桥使用，原沁河大桥利用改建为左半幅桥。新建沁河大桥上部结构为（35+7*60+35）m预应力砼现浇变截面箱梁，采用悬臂浇筑施工，下部结构桥墩采用箱型墩，双排群桩基础；0号桥台为肋板式桥台，双排群桩基础，9号桥台桩式台，单排桩基础；0号桥台基桩直径150cm,桥墩与9号桥台基桩直径均采用180cm，桥梁全长498.12米，新建桥面布置为：0.5m护栏+11.0m行车道+0.5m护栏=12m，桥梁按90º设计。原沁河大桥改建后全幅桥面布置为：1.75m人行道+13m行车道+0.5m护栏+2*10cm缝宽+0.5m护栏+11m行车道+0.5m护栏=27.45m，设计洪水频率：1/100，通航标准均为非通航河流。上部结构为预应力混凝土变截面连续箱梁，全长490米，主桥箱梁起止点分别为YK42+335.957和YK42+825.957。主桥平面位于直线上；纵断处于竖曲线范围内，竖曲线半径R=7500m和R=8100m竖曲线上，桥面纵坡变坡点在YK42+251.400、YK42+910.000处，两侧坡度分别为2.35%和-2.12%；桥面为2%单向横坡。主桥上部结构箱梁采用单箱单室断面，箱梁顶板宽12.0m，底板宽6.5m，箱梁顶面设2%单向横坡。墩顶托架现浇梁段（0号和1号）长12.0m，两个“T构”的悬臂各分为边跨侧7对梁段，其梁段数及梁段长度从根部至跨中各为：3×3.0m、4×3.5m，累计悬臂总长29m,悬臂浇筑梁段最大控制重量约为875.0KN。跨中合拢段为2.0m，两个边跨现浇梁段各长6.0m。墩顶处箱梁梁高为3.5m，各跨跨中以及现浇梁段梁高均为1.8m，箱梁高度按2次抛物线变化；箱梁顶板厚为28cm；箱梁底板根部厚为65.5cm，跨中为28cm，箱梁底板也按2次抛物线变化；腹板厚度：0号梁段及1-3号梁段为70cm，4号梁段由70cm线性变化至50cm，5、6、7、8号梁段为50cm，边跨10号梁段现浇段由50cm线性变化至70cm。二、满堂支架预压目的：为保证施工安全、提高现浇梁质量，在箱梁0#号块支架搭设完毕，箱梁底模衬板铺好后，对支架进行超载预压。预压一是消除支架及地基的非弹性变形，二是得到支架的弹性变形值作为施工预留拱度的依据。1、检查支架的安全性，确保施工安全。2、消除地基、支架自身非弹性变形的影响，有利于桥面线形控制。3、测量预压时支架产生的弹性变形，根据其测量结果对满堂架进行预拱度调整。二、支架预压方法：1、预压材料选用河砂料，采用专用编织袋装砂，预压袋的堆码按设计梁体的结构自重和分布形式堆放，加载时对称等载预压布置，防止支架偏压失稳。加载顺序按混凝土浇筑的顺序进行，加载时分三次进行。当支架稳定后，即可卸掉预压袋，卸载时要分层卸，全部卸完后，测量底模和地基的标高，计算出支架和地基的弹性变形量。画出弹性变形曲线，作为调整模板预拱度的依据。在预压结束、模板调整完成后，再次检查支架和模板是否牢固。2、本方案预压方法依据箱梁钢筋砼重量分布情况，在搭好的支架上的堆放与梁跨荷载等重的砂袋(梁跨荷载统一考虑安全系数为1.2)。施工前，每袋砂按标准重进行装包称重，然后用汽车吊进行吊装就位，并按箱梁结构形式合理布置砂袋数量。堆载计算沁河大桥箱梁0#块，其箱梁底部宽6.5m,桥面宽12m，由于梁中心顺桥向3.5米长度的重量主要由临时固结体系和箱型墩身来承载，所以该处不考虑在预压范围。钢筋混凝土重量考虑为：2.6t/m3根据箱梁0#块设计构造形式和尺寸，计算支架处承压的混凝土体积为：截面平12.6m2×3m=37.8m3荷载为：37.8m3×2.6t/m3=98.28t根据经验以及参考数据，考虑施工人员设备、模板、振捣等荷载为16t，支架处承压荷载为114.28t支架预压荷载为支架承受的混凝土结构恒载与模板重量之和的1.2倍。预压荷载为137.136t，预压面积为6.5*3=19.5m2。分级加载量如下表所示：支架预压分级加载表加载区项目名称75%荷载100%荷载120%荷载备注两侧支架处荷载（t）85.71114.28137.136单位荷载（t/m2）4.45.866.03单袋重量（t）1.51.51.5每平方预压袋数量（个）2.933.914.69预压采用专用编织袋装砂代替荷载，每只编织袋载重量达1.5t。翼缘板处预压：支架处承压的混凝土体积为：（0.65+0.18）×2.75×6.5=14.84m3荷载为：14.84m3×2.6t/m3=38.584t根据经验以及参考数据，考虑施工人员设备、模板、振捣等荷载为6t，支架处承压荷载为44.584t支架预压荷载为支架承受的混凝土结构恒载与模板重量之和的1.2倍。预压荷载为53.501t，预压面积为5.5*6.6=35.75m2。分级加载量如下表所示：支架预压分级加载表加载区项目名称75%荷载100%荷载120%荷载备注两侧支架处荷载（t）33.43844.58453.501单位荷载（t/m2）0.941.251.50单袋重量（t）1.51.51.5每平方预压袋数量（个）0.630.831.0预压采用专用编织袋装砂代替荷载，每只编织袋载重量达1.5t。3、一般梁跨预压时间为三天。卸压完成后，要再次复测各控制点标高，以便得出支架和地基的弹性变形量（等于卸压后标高减去持荷后所测标高），用总沉降量（即支架持荷后稳定沉降量）减去弹性变形量为支架和地基的非弹性变形（即塑性变形）量。预压完成后要根据预压成果通过可调顶托调整支架的标高。4、在安装好底模后，可对支架进行预压。预压重量为设计荷载（箱梁混凝土自重、内外模板框架重量及施工荷载之和）的120%，用砂袋进行支架预压。砂袋的堆积高度按梁体自重分布曲线图变化取值，从而使预压荷载的分布与梁体荷载的分布相吻合。支架预压按预压单元进行分三级加载，三级加载依次为单元内荷载值的75%、100%、120%。每级加载完成后，应先停止下一级加载，并应每间隔12h对支架沉降量进行一次监测。当支架顶部监测点12h的沉降量平均值小于2mm时，再进行下一级加载，应考虑混凝土振捣产生的动荷载及小型机具等荷载。加载时加载重量的大小和加荷速率与地基的强度增长相适应，待地基在前一级荷载作用下，达到一定固结度后，再施加下一级荷载，特别是在加载后期，必须严格控制加载速率，防止因整体或局部加载量过大、过快而使地基发生剪切破坏。地基最大沉降量不能超过10mm/d；水平位移不能大于4mm/d。支架预压重量根据箱梁实际断面计算平均分配到底模上，预压的最大荷载为箱梁重量的1.2倍。5、测点的布置：压重前先在底模和下部支架顶端及支架基础上布设观测点，测量位置设在0#块1/2、1/4处及中间，每点位横向均设3点，观测点在模板及地基混凝土上，在底模上顺桥向中间点取消。压重前，测量观测点的原始标高，并作详细记录。6、压重材料的选用：压重荷载选用河砂料，用等重量的编织袋装好河砂料，便于压重时记录。7、吊装设备的选用：压重吊装设备采用2台25T吊车，以加快施工进度。8、压重顺序：压重顺序理论应按照混凝土的浇筑顺序进行，先浇筑混凝土的部位先压重，后浇筑混凝土的部位后压重，根据混凝土浇筑顺序，压重的顺序应为：8.1、先压靠近墩身处，再依次加载向远离墩身的位置排列，堆放顺序，第一层堆放完毕后再堆放下一层，直至达到设计底板钢筋混凝土重量。8.2、预压首先采用纵向满铺底板达到底板混凝土重量，然后在腹板位置纵向堆放与腹板重量相同的重量，最后横向堆放与顶板及翼板相同的重量。8.3、预压沉降量观测采用标高法进行测量，精确到0.01mm。8.4、全部重量达到75%时对支架、底模等处的观测点进行标高和平面位置坐标测量，并详细作好记录。分析支架的变形规则。8.5、继续按上一步的步骤进行压重，待压至总重量的100%时继续对观测点进行测量并详细作好记录。8.6、压重至总重量的120%时停止压重并持荷一天。在首次加载前先观测一次，作为起始观测值，以后每加载完毕观测一次，全部加载完毕，每2小时观测一次，一天之后每6小时观测一次，一直观测3天，若观测点下沉量不超过1mm时,即认为支架已经稳定。然后根据观测值绘制出支座预压变化（时间--下沉量）关系曲线。8.7、预压时间和卸载自加载完毕，3天以后确认支架已经稳定，即可卸载。卸载顺序与加载顺序相反，原则是后加载先卸，先加载后卸。分级分批卸载。同时在卸载过程中，每批卸载后都应再次观测一次支架变化，并绘制出支架卸载（时间-----回弹）变化关系曲线。通过加载和卸载变化曲线，对比分析支架弹性变形和非弹变形量。在卸载全部完毕后，在支架顶面上予以调整支架标高，消除非弹性变形，预留弹性变形上拱度。9、卸载：按照压重顺序后压重的先卸载，先压重的后卸载的顺序进行卸载。在压重重物全部卸完后对现浇支架全面进行测量并作好记录。10、支架调整：架体预压前，支架（底模）按照计算标高调整，确保支架各杆件均匀受力。预压后架体在预压荷载作用下基本消除了地基塑性变形和支架竖向各杆件的间隙即非弹性变形，并通过预压得出支架弹性变形值。根据以上实测的支架变形值，结合设计标高，确定和调整梁底标高。梁底立模标高=设计梁底标高+支架弹性变形值。11、预拱度设置：考虑到在支架上浇筑混凝土、施工及拆架后，上部结构要发生一定的下沉，产生一定的挠度，施工时采取预留预拱度控制，预拱度主要考虑以下因素：1）拆架后上部结构及荷载作用产生的竖向挠度δ1。2）支架在荷载作用下的弹性压缩δ2。(通过预压测量)3）支架在荷载作用下的非弹性压缩δ3。(通过预压消除)4）支架基底在荷载作用下的非弹性沉陷δ4。(通过预压消除)5）混凝土收缩及温度变化引起的δ5。预拱度根据上述计算之和确定最大值，设于跨中，其它各点按二次抛物线公式y=f挠×(L-x)/L2计算分配确定。经支架超载预压之后，根据预拱度计算结果，（减去连续梁预应力施加后产生的上拱度后，差值为实际预拱度值）在相应的位置上设置。预拱量采用厚度分别为1～10mm的各种木屑在相应设计位置处水平支垫底模的横梁；采用螺旋千斤顶时，调节千斤顶至相应预拱位置处，并固定支撑。调节预拱度时，由水准仪配合，精确测量。12、支架拆卸箱梁初张拉完成后，即可采用分配梁下部支托的螺旋调节顶使支架及底模统一均匀下落与梁体脱离，抽出底模，拆除纵横梁体系。四、施工保证措施1、组织保证措施1.1、指挥机构迅速成立及时到位，为加快本工程的建设，我方将成立强有力的现场指挥机构，对内指挥施工生产，对外负责合同履行及协调联络，精选经理部主要管理技术人员，一旦支架开始预压，即可到位行使职能。1.2、施工组织不断优化，以施工计划为龙头，切实加强计划管理，认真落实施工进度计划，及时进行计划纠偏，保证施工进度。根据施工情况变化，不断进行改进、优化，使工序衔接，劳动力组织、机具设备、工期安排等更趋向合理和完善。1.3、施工调度高效运转，建立从经理部到各施工队的调度指挥系统，全面及时掌握并迅速、准确处理影响施工进度的各种问题，对工程交叉和施工干扰加强指挥与协调，对关键问题超前研究，制定措施，及时调整工序和调动人、材、物、机，保证工程的连续性和均衡性。1.4、强化施工管理，严明劳动纪律，对劳动力实行动态管理，优化组合，使施工作业专业化、正规化。1.5、加强机械设备管理，切实做到加强机械设备的检修和维修工作，配齐维修人员，配足常用配件，确保机械正常运转，对机械化程度高、工程量大的工程即土方开挖及填筑等储备一定数量的备用机械。施工机械和设备及人员必须依计划按时到位，不得以任何理由推迟进场影响工程进度。1.6、确保劳力充足、高效，根据工程需要，配足充足的技术人员和技术工人、并采取各项措施，提高劳动者的技术素质和工作效率。1.7、确立检