现浇箱梁钢管支架预压施工方案毕业论文.docx

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现浇箱梁钢管支架预压施工方案毕业论文

现浇箱梁钢管支架预压施工方案毕业论文

摘要…………………………………………………………………………1

1工程概况和地形、地貌…………………………………………………2

3支架体系预压目的………………………………………………2

3选择箱梁预压试验段……………………………………………………3

4支架预压方案…………………………………………………………4

4.1预压方式………………………………………………………4

4.2预压相关数据………………………………………………………………………………4

4.3预压方法………………………………………………………………………………5

5支架体系预压监测点的布置…………………………………………………6

6预压监测……………………………………………………………………6

6.1支架安装完成………………………………………………………6

6.2第一次加载完成………………………………………………………6

6.3第二次加载完成………………………………………………………6

6.4第三次加载完成………………………………………………………6

6.5第四次加载完成………………………………………………………6

6.6持荷观测………………………………………………………7

6.7卸载完成观测………………………………………7

7数据分析整理………………………………………………………7

8调整底模标高………………………………………………7

9支架预压安全注意事项………………………………………………8

10结束语………………………………………………………8

参考文献………………………………………………………………………9

致谢…………………………………………………………………………10

现浇箱梁钢管支架预压施工方案

摘要：

根据施工及设计规，简要介绍了花高速公路21合同段泽家互通主线桥现浇箱梁钢管支架的预压施工方案。

关键词：

现浇箱梁；钢管支架；预压施工；

第1页，共10页

1、工程概况和地形、地貌

花高速公路地处湘西北，位于市和湘西自治州境，起于，与常高速公路相接，终于湘西自治州的花垣县，与吉茶高速公路相连，途经市的永定区、湘西自治州的永顺县、保靖县、花垣县。

路线全长146.848km，概算总投资121亿元，该项目主线采用四车道高速公路标准，设计速度为80km/h，路基宽度24.5m，预计工期四年。

花高速21标位于湘西自治州永顺县泽家镇境，起止桩号K85+800-K90+920，全长5.12公里，总造价2.7亿元。

花高速公路21合同段K89+801互通主线桥位于泽家互通曲线段，桥梁起点桩号K89+663，终点桩号K89+939，全长为276m。

上部构造形式：

5*30m+4*30m现浇箱梁，箱梁高度为1.8m，采用C50混凝土。

下部构造形式：

柱式墩配桩基础。

该桥位区为溶蚀构造地貌中的低山溶蚀洼地型，地形起伏较大，地面高程介于372.50～407.50m之间，相对高差达35m。

高架桥在K89+830～K89+870段跨越岩溶洼地，端桥台位于洼地东北岸，斜坡坡度介于18º～25º,花垣端桥台位于洼地南西岸，斜坡坡度介于20º～30º，洼地见岩溶漏斗、天窗分布，无地表水流。

2、支架体系预压目的

根据设计要求和施工需要，支架体系搭设完成后，应进行支架体系的堆载预压。

支架预压已越来越证实是非常重要的，因为计算支架沉降的计算公式是近似的，精度有限，通过预压后可以消除非弹性变形，得出弹性变形的较准确的数值。

为所施工的结构更接近于设计提供了有利条件，并保证了施工期间的结构安全。

预压期间测量人员按测设点进行测量复核，待荷载卸下后，再对原测设的观测点进行复核，并将历次所测结果进行分析比较，计算出支架受压后的压缩变形，包括两部分的变形：

永久变形和弹性变形。

对于永久变形经过预压试验后可可消除，不致使箱梁浇筑后造成箱梁裂缝。

而对于弹性变形可根据测量结果在支设模板时适当抬高底模标高即可，保证在箱梁浇筑砼后，箱梁的线性能达到设计要求。

3、选择箱梁预压试验段

K89+801互通主线桥现浇箱梁支撑方式采用钢管桩排架支撑法施工，钢管桩为Ф320型（壁厚8cm）的钢管，钢管桩分布形式：

钢管桩纵向间距均为5.8m，横向间距因该桥为曲线桥，以左幅为例，第一联：

0#墩至1#墩因高度只有5m左右，设置4排钢管桩，1#墩至3#墩根据宽度变化设置5排钢管桩，最大横向间距在K89+754断面处为3.64m；3#墩至5#墩根据宽度变化设置6排钢管桩，最大横向间距在K89+784断面处为3.9m；第二联：

5#墩至9#墩设立柱4排，横向间距以K89+834断面为例为2.89m；支撑立柱底部设置1.8m×1.8m×0.25m的C20钢筋砼预制块，以增加支撑承载力。

立柱顶设沙箱用以调整高度，沙箱上横向布置I36c工字钢横梁，横梁上架设I32a工字钢作为纵梁，纵梁分布间距为0.9m，纵、横梁采用焊接连梁，纵梁跨桥梁墩时，因支座、垫石高45cm，I32a工字钢可搭设在上系梁上，作为受力支撑（故墩顶2m实心段受力加密，以下计算实心段近似按箱体空心段整体计算），纵梁上均匀布置48mm×63mm方木，方木间距为15cm（墩顶实心段加密为10cm），上铺箱梁底模板。

底横板采用1220×2440×12mm规格的竹肋板。

立柱纵横向之间用[8#槽钢做剪力撑连接，每6m设置一层，为加强支架整体稳定性，立柱、横梁、纵梁及剪力撑均采用螺栓或焊接连接，在箱梁四周设脚手架，并高出桥面1.2m，作为安全防护栏，并设置防护网。

根据《至花垣高速公路两阶段施工图》和《现浇箱梁钢管桩支架验算》，综合考虑荷载及地形、地貌，选择K89+801泽家互通式立体交叉主线桥第一联左幅第2跨，跨径30m，作为预压试验段。

4、支架预压方案

4.1、预压方式

支架体系预压采用砂袋堆载预压。

按照设计荷载要求及实际施工需要对支架在使用前做堆载预压试验，堆载预压分四次进行，第1、2次均载预压，第3、4次按箱梁设计重量分布情况进行局部加载预压。

重量按现浇箱梁自重的120%计算，预压时间不小于7天。

4.2、预压相关数据

K89+801泽家互通式立体交叉主线桥箱梁砼分二次浇注，第一次浇注箱梁底板以及腹板至上倒角处（约1.35m）,第二次浇注至箱梁顶板，第一次浇注砼强度大于70%方可浇注第二次砼，故支支架体系预压只预压第一次浇注箱梁底板以及腹板至上倒角处（约1.35m）的砼重量120%。

K89+801泽家互通式立体交叉主线桥第一联左幅第2跨：

跨径30m，箱梁长30m，箱梁底平均宽12.83m，箱梁高1.8m，箱梁腹板厚0.35m，箱梁底板厚0.25m，箱梁纵向端部非连续端实心段长1.0m。

预压面积：

30×12.83=385m2

预压重量：

钢筋砼容量：

26KN/m3，

钢筋砼：

断面积S=（0.25*12.83）+（0.2*0.5*8/2）+0.9*0.35*5=5.2m2

V=5.2*28+12.83*1.8*2=192m3

砼重量：

ql=192×26=499.2KN=499.2T

预压堆积荷载总重量：

1.2×499.2=599T

砂袋

每袋重：

1T（实际秤量）

每袋堆放占用面积：

1×1=1m2

4.3、预压方法

预压分四次进行，第1、2次均载预压，第3、4次按箱梁设计重量分布情况进行局部加载预压。

加载时要尽量符合浇筑砼的状态，每级加载进行监测，并做详细记录。

加载量要根据实际荷载加载，腹板、横梁处由于荷载较大，可选择局部加载。

加载时按照50%、80%、100%、120%分四级加载，以模拟钢筋布设、浇筑砼过程重量变化加载后支架的变形。

每级加载后，应先停止下一级加载。

按此步骤，直至第四次加载完毕。

第四次加载完毕，等沉降稳定后，确定预压时间以连续两天支架沉降量得观测不大于3mm。

纵向加载时，宜从跨中向支点处加载；横向加载时，应从中间向两侧加载，纵横向间隔1m均匀布置，加载或卸载均由人工配合吊车进行。

具体方法为：

第一次加载布设254袋，即纵向30袋，横向8袋16排、9袋14排，交错分布，每袋重1T，计254T。

第二次加载布设150袋，即纵向30袋，横向5袋，每袋重1T，计150T。

第三次加载布设96袋，即横向两端头位置每端横向8袋，纵向1排；5排腹板位置纵向16袋，每袋重1T，计96T，

第四次加载布设100袋，即横向两端头位置每端横向10袋，纵向1排，纵向5排腹板位置纵向16袋，每袋重1T，计100T，共重600T

卸载过程与加载过程相反，按加载反向程序依次卸载，以防出现偏压失稳等不安全因素。

5、支架体系预压监测点的布置

根据我标段现浇箱梁特点及施工顺序的要求，对箱梁预压区每跨取跨中、1/4跨、跨端横桥向5个截面，编号为S1、S2、S3、S4、S5，横桥向每个截面测箱梁中线、左右侧腹板底3点，编为S左、S中、S右，从而形成一个沉降观测网。

监测点使用铁钉制作，设在底模上，采用水准仪分别在支架预压前后、钢筋安装后、砼浇筑等施工阶段对各监测点位进行观测。

6、预压监测

布设好观测杆后，按加载及卸载步骤分别测量各级荷载下的监测点沉降量，并在卸载后全面测量各监测点的回弹量。

沉降观测过程中，每一次观测均找测量监理工程师抽检，并将观测结果报监理工程师认可同意。

6.1、支架安装完成，荷载加载前对各观测点进行观测，测点标高为H0。

6.2、第一次加载完成，对各观测点进行观测，记录标高为H1，观测必须全过程进行，若发现变形量异常立即停止加载进行应急处理，查找原因处理后才能继续进行。

6.3、第二次加载完成，对各观测点进行观测，记录标高为H2，观测必须全过程进行，若发现变形量异常立即停止加载进行应急处理，查找原因处理后才能继续进行。

6.4、第三次加载完成，对各观测点进行观测，记录标高H3，观测必须全过程进行，若发现变形量异常立即停止加载进行应急处理，查找原因处理后才能继续进行。

6.5、第四次加载完成，对各观测点进行观测，记录标高H4，观测必须全过程进行，若发现变形量异常立即停止加载进行应急处理，查找原因处理后才能继续进行。

6.6、持荷观测

持荷观测是支架“加载预压”的最重要一环，加载完成后应持荷观测24h，并做好记录，测点标高H5，通过持荷测量可推算出支架模板荷载作用下的总变形量。

在观测过程中，若发现异常应及时上报，进行紧急疏散处理。

6.7、卸载完成观测

卸载完成后，对各观测点进行测量、记录各测点标高H6，通过卸载测量可推算出支架模板荷载作用下的弹性变形量与残余变形量。

7、数据分析整理

测量人员用专用表格对每次测量数据进行详细记录，根据现场采集的数据进行计算、分析、整理、修正、得出系统变形量。

根据测量出各测量点标高值，计算出各观测点的变形如下：

永久变形（即非弹性变形）δ1=H0-H6。

通过施压后，认为支架、模板、方木等的非弹性变形已经消除。

弹性变形δ2=H6-H5。

根据该弹性变形值，在底模上设置预拱度δ2，以使支架变形后梁体线型满足设计要求。

根据H1、H2、H3、H4的差值，可以大体看出持荷载对支架变形的影响程度。

观测必须全过程进行，若发现变形量异常立即停止下一步工作并作应急处理，查找原因处理后才能继续进行。

8、调整底模标高

对于已进行预压区段，卸载完成后记录好观测值，整理出预压沉降结果，根据弹性变形值，在底模上设置预拱度δ2，以使支架变形后梁体线型满足设计要求，预拱度按二次抛物线线型通过调整立柱顶沙箱的标高进行设置。

调整底模标高公式为：

底模顶面标高=梁底设计标高+δ2的平均值。

9、支架预压安全注意事项

9.1、施工现场应严格按安全生产的要求组织施工、组织生产、施工前应编制安全技术方案，制定操作细则，做好安全生产教育工作，提高全员安全意识。

9.2、严禁人员进入试压区。

试压区四周设警戒标志和画警戒线，安排专人看护，闲杂人员不得靠近，确保预压安全。

9.3、现场试压人员及机具由负责人统一指挥。

9.4、加载时逐步加载，禁止加载物冲击承重平台。

9.5、发现异常情况，应立即停止作业，经检查分析处理后方可继续进行。

结束语

本文主要介绍了现浇箱梁钢管桩支架预压的施工方案，现此方案应用于项目实践。

通过预压后消除了非弹性变形，得出弹性变形的较准确的数值,确保了施工期间的结构安全。

参考文献

1、花高速公路21合同段K89+801泽家互通式立体交叉主线桥施工图设计图纸。

2、《公路工程国招标文件本》（2003年版）

3、《公路桥涵施工技术规》（JTJ041-2000）

4、《公路工程施工安全技术规》JTJ076-95

5、《路桥施工计算手册》

6、《钢管满堂支架预压技术规程》

致谢

非常感谢指导老师以及系里的其他老师这几个月中辛勤指导，老师们孜孜不倦，不厌其烦的讲解使我受益非浅，老师严格的要求也在整个过程中不断督促我按计划进度完成任务。

在老师们的认真指导下，我不但进一步巩固了以前所学的知识，还学到了不少新的知识，也从老师身上学到了许多做人做事的道理。

同时，我还要对帮助我的同学表示最大的谢意，在整个过程中，他们也给了我很多耐心的指导和帮助，从而使我能够顺利的完成毕业论文。

最后，让我再次对给予我帮助的各位领导、老师和同学表示的最真挚的感谢。