现浇箱梁预压方案.docx
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现浇箱梁预压方案.docx
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现浇箱梁预压方案
中环快速路工业园区段工程标段七
现浇箱梁模板支架
预压专项方案
编制:
审核:
审批:
中铁大桥局股份有限公司
中环快速路工业园区段工程标段七项目经理部
二O—三年十一月
一、编制依据及原则1
1.1编制依据1
1.2编制原则1
二、工程概况1
三、支架系统结构2
3.1碗扣支架部分支架的结构形式3
3.2门洞的结构形式4
四、预压目的6
五、预压荷载计算7
六、预压施工方法、工艺及步骤9
七、预压人员及设备配置11
八、预压用水相关要求12
九、加载方法及沉降观测12
十、支架预压控制要点15
十一、支架预压应急措施15
十二、预压安全注意事项15
十三、环保及文明施工16
、编制依据及原则
1.1编制依据
⑴《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011;
⑵《公路工程地质勘查规范》(TJT064-98)
⑶《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ8—91);
⑷《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ2-2008;
⑸《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质[2009]87号);
⑹《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD50-2006;
⑺《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ166-2008;
⑻《钢管满堂支架预压技术规程》(JGJ/T194-2009;
⑼设计图纸及相关文件
1.2编制原则
⑴安全第一、质量至上原则。
精心组织施工,合理安排工期。
坚持技术先进、方案优化、重信誉守合同、施工组织科学合理、按期优质安全高效、不留后患;
⑵要求方案切实可行、经济合理、可操作性强。
⑶坚持用工制度的动态管理。
根据工作的需要,合理配置劳动力资源。
二、工程概况
主线快速系统桥梁1座,长约867m。
跨径布置新建段3X29.5+3X33+3X30+2X30+(30.5+32.5+30)+2X30+(25.5+27+24.31)m桥宽为25.5〜36.953m,支架现浇;拼宽段3X30+3X30+4X30m,宽度8.995〜3.0m。
箱梁第一到第七联采用单箱三室斜腹板形式,桥宽标准宽度25.5,采用双向预应力结构,满堂支架现浇;箱梁第二联到第七联,为加宽段预应力连续箱梁,桥宽由25.5〜28.002m;第八到十联为现状星华街高架桥左右幅拼宽处理,拼宽新建采用“结构分离、桥面系连接”的方式,箱梁采用单箱单室和单向预应力结构。
NS匝道跨径布置新建段一号桥为21.23+20m,宽度8.5m;二号桥为3X32.5+(22+31.9+22+21.918m,宽度9.253〜8.5m;利用段3X30m宽度13m。
箱梁采用单箱单室斜腹板形式,桥宽标准宽度8.5m,箱身采用C50砼,采用单向预应力结构,支架现浇。
SN匝道跨径布置新建段(25+27+27+25)+3^27+(29+26.633+28.754m,宽度8.5m;禾【」用段3x30m宽度13m。
箱梁采用单箱单室斜腹板形式,桥宽标准宽度8.5,箱身采用C50砼,采用单向预应力结构,支架现浇。
本标段中环主线桥现浇梁有新建段7联19跨,拼宽段4联13跨;NS匝道桥现浇梁有3联9跨;SN匝道桥现浇梁有3联10跨,部分现浇梁为变截面连续箱梁,每联箱梁包含2跨、3跨、4跨,采取整联预压的方式。
现场布置详见附件1:
施工总体平面布置图。
主线桥单箱二室结构图
1.6m高单箱单室箱梁结构图
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X.
1
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6
1.8m高单箱单室箱梁结构图
三、支架系统结构
本工程箱梁底模、侧模、内模、端模采用S=1.5cm优质覆膜竹胶板,竹胶
板长方向沿桥纵向,以确保混凝土表面光滑、平整、色泽一致。
底、侧模横桥向采用8x10cm木方作为分配梁,间距为25cm。
方木底下顺桥向采用10X10cm
万木、15X10cm万木、10#工字钢作为分配梁。
3.1碗扣支架部分支架的结构形式
本标段现浇箱梁采用满堂碗扣支架。
根据箱梁结构图,箱梁结构主要部位有端横梁、腹板、悬臂板、顶板以及底板。
跨中为一般断面,接近端梁处腹板、底板、顶板逐渐加厚,则碗扣支架需针对不同断面分别进行设计,根据现浇梁结构
重量分布情况,经计算,支架立杆布置为:
主线桥梁体端横梁混凝土高达2m,
重量较大,立杆间距按纵距60cm、横距60cm布置,步距120cm设置;腹板下立杆间距横向30cm,纵向90cm,步距120cm设置,且每腹板下不得少于4根;跨中和翼板处立杆间距为横向90cm,纵向90cm,步距120cm。
匝道及拼宽段梁高为1.8m、1.6m,端横梁(中横梁)立杆间距按纵距60cm、横距60cm布置,步距120cm设置,跨中立杆间距按照纵距90cm,横距60cm布置,翼缘板下方横距按照90cm布置,端横梁处纵距为60cm,跨中纵距为90cm;立杆间距按立杆顶部自由端不得超过30cm,如超过则加一道横杆。
为确保梁体整体稳定性,支架须按要求设置一定的剪刀撑。
竖向剪刀撑在支架的四周均应设置,端横梁横桥向5X60cm、7X60cm设置一档,跨中横桥向5X90cm设置一档,纵向每6〜7排(6〜7列)设置一档,腹板下方纵向须设置一档,且每隔5跨设置一组竖向
通高斜杆;采用钢管扣件连接,剪刀撑按斜向45°〜60°由底向顶连续设置;
竖向间距不大于4.5m,两个方向的斜杆应设置在立杆两侧,确保每步与立杆扣接。
水平杆的步距为1.2m;扫地杆距底面不超过0.30m;水平剪刀撑设置的竖向间距应不大于4.5m,且顶部与底部必须设置,主线桥R=300m曲线段上,支架投影到地面横桥向宽度为26.5m,所以顺桥向每20.37m,曲线外侧多加一根间距(0.9m)的立杆,曲线内侧减少一根(0.9m)立杆。
碗扣支架纵向布置图
碗扣支架横桥向布置图
3.2门洞的结构形式
3.2.1主线桥第8联跨阳澄湖门洞支架设计
梁底模板下横桥向设置间距20cm的10cmx10cm方木。
132c工字钢按顺桥向间距0.25m布置,下铺横桥向140a双拼工字钢。
140a双拼工字钢下设©609mm钢管,壁厚16mm。
钢管横桥向中心间距3米,钢管之间使用[10槽钢构造连接。
基础使用C20混凝土条形基础,基础宽1米,长10.6米,厚1米,钢管与混凝土之间垫一块80cmx80cm,厚2cm的钢板,预埋钢筋打弯后与钢板底焊接。
主线桥第8联第1、2跨(北向南)顺桥向
主线桥第8联第1、2跨(北向南)顺桥向平面布置图
条形基础中预埋C28钢筋
门洞处箱梁断面图如下:
724,14
J--
-......
1751374,14
.175.
3.2.2NS2号桥跨阳澄湖门洞支架设计
NS2号桥第2联第2跨跨阳澄湖大道,梁底模板下横桥向设置间距20cm的
10cmx10cm方木。
132c工字钢按顺桥向间距0.25m布置,下铺横桥向I40a双拼工字钢。
140a双拼工字钢下设©609mm钢管,壁厚16mm。
钢管横桥向中心间距2.7〜3.45米,钢管之间使用[10槽钢构造连接。
基础使用C20混凝土条形基础,基础宽1米,长10.6米,厚1米,钢管与混凝土之间垫一块800cmx800cm,厚2cm的钢板,条形基础中预埋钢筋,预埋钢筋打弯后与钢板底焊接。
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门洞处箱梁断面图如下:
②0;*15;汐0「M5
跨阳澄湖大道,NS匝道2号桥第2联第2跨,采用钢管支撑的长度为28.5m按照最不利荷载计算如下:
850
四、预压目的
⑴测试支架的弹性变形和非弹性变形值,根据测得的数据推算支架预拱度,为立模标高提供可靠的依据。
⑵通过模拟压重检验结构的强度、刚度和稳定性,消除基础沉降及搭设支架非弹性变形。
⑶通过墩模拟压重,作为箱梁支架施工标高控制的依据。
五、预压荷载计算
现浇梁模板支架预压采用逐联预压方式,根据设计梁体的自重分布,采取分
区布置载荷。
整联桥预压加载采用砂袋+水袋堆载预压,根据每跨桥梁每段的自重情况,分段分部位根据计算的自重进行堆载。
下面针对主线桥第9联右幅拼宽段这一整联三跨的预压荷载堆放进行分析:
第9联右幅桥面宽度从699cm〜899.5cm,每一跨分三个区段,端横梁、跨中倒角段、跨中非倒角段。
结构示意图如下:
175
亠■乙一"
1
-
”.一一,_1—1~~~~
45
.45
T%□-
1^350
跨中非倒角处
175
2%
-一
-—
175
45
L-350
45
端横梁开始倒角处
175
1-350
端横梁处
混凝土的容重按照2.5t/m3计算,砂子按照1.5t/m3计算,水1.0t/m3计算
预压加载数据表(顺桥向每延米)
备注
截面到梁首距离
(cm)
桥面宽度
(m
底边长度
(m
截面面积
(m)
自重
(Kg/m2)
加载重量
(Kg/m2)
加载
方式
加载
高度
顺桥向单侧没延米翼缘板加载重
量
1.75
0.525
750
900
砂袋
0.6
端横梁
0
8.995
5.495
7.742
3522
4227
砂袋
2.82
620
8.761
5.261
倒角段
4.387
2084
2501
水袋
2.5
1170
8.555
5.055
跨中非倒角段
3.512
1737
2084
水袋
2.08
1919
8.276
4.776
倒角段
4.072
2131
2557
水袋
2.56
2419
8.089
4.589
端横梁
6.292
3428
4114
砂袋
2.74
3569
7.746
4.246
倒角段
3.727
2195
2633
水袋
2.63
4069
7.634
4.134
跨中非倒角段
3.080
1863
2235
水袋
2.24
4919
7.444
3.944
倒角段
3.531
2238
2686
水袋
2.69
5419
7.322
3.822
端横梁
5.065
3313
3976
砂袋
2.65
6569
7.163
3.663
倒角段
3.349
2285
2742
水袋
2.74
7069
7.127
3.627
跨中非倒角段
2.842
1959
2351
水袋
2.35
7818
7.074
3.574
倒角段
3.291
2302
2762
水袋
2.76
8369
7.035
3.535
端横梁
4.606
3257
3909
砂袋
2.61
8991
699
695.5
主线桥第9联右幅(拼宽段)混凝土方量为377m3,箱梁自重G=2.5t/m3x
377m3=942.5,翼缘板不计入堆载重量。
需要砂袋592t,水袋550t。
六、预压施工方法、工艺及步骤
⑴施工方法
本方案端横梁、中横梁采用砂袋堆载预压,箱室内采用密封水袋预压。
第9联单箱单室,宽度<5m每跨使用10X5X3m规格
的水袋两个,第9联总共使用6个水袋。
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軒;」:
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⑵工艺步骤
选取
根据本工程的特点以及工期的要求,确保预压的可实施性和可操作性,灌水预压法进行施工,其施工工艺如下:
⑶水袋安装前安全准备工作
1检查安装好底模及侧模。
2每个水袋准备5-10个小沙袋,用于防止水袋滑动。
3搭设水管上桥的简易斜桥。
4每个水袋准备3-5根左右10米长的粗绳子,用于加水过程中加固稳定
5
无关
在施工现场四周悬挂安全警示文字标牌,对预压范围进行围挡封闭,
人员不得进入施工现场内
⑷水袋放置
1根据方案的水袋尺寸和数量在底板试压区域内划线;②水袋由箱梁底板低端向高端依次放置;
③水袋放置时出水口在低端,进水口在高端。
七、预压人员及设备配置
⑴人员数量配置架子工:
10人;模板工:
10人;水袋操作工:
10人;机械手:
2人;电工:
1人。
预压小组人员名单预压小组组长:
周贵平副组长:
刘建东组员:
陈明喜、郭秉江、胡明安全负责人:
袁孝平专职安全员:
陈诚
⑵设备配置水泵:
7.5KW—1台;吊机:
16吨汽车吊—1台;密封水袋:
10X5X3米一6个水表:
1只;线锤:
3只;全站仪:
1台;水准仪:
1台;钢卷尺:
10把。
八、预压用水相关要求
⑴水源性质:
使用自来水或洒水车运水加注。
⑵水源距离:
约80米的距离。
⑶水源扬程:
约20米。
⑷注水方式:
分级加载。
⑸水袋安装顺序:
单个直接安装,从一段顺序加注。
⑹完成后水的处理:
将水抽至附近排水沟。
九、加载方法及沉降观测
⑴加载方法及沉降测量
1沉降测量目的:
确定底模标高调整数值和起拱高度数值;
2沉降测量方法:
线锤、水准仪、钢尺配合法;
3沉降观测点设置
为了准确测出支架预压沉降值,需对支架预压前、预压过程中、预压卸载后进行变形观测。
采用精密水准仪标高测量法进行观测,预压前,在底模模板上、支架顶托I10横梁上、支架下地基土上按桥跨1/4、1/2、3/4处及两端头,横桥向在两侧腹板和桥中线处设置适当标志点或标志物,测量原始标高。
在横梁上固定一个钢筋,钢筋的下部设置一个标记。
每一跨观测5个截面,每截面设置5
个观测点,共计26个观测点。
1/4跨3/4跨1/4跨3/4跨1/4跨3/4跨
f®SJ@®diJ
IiII
—I111—
IIPV
支座跨中支座跨中支座跨中支座
连续箱梁线形测点布置图
⑵观测频率
支架预压前全断面观测一次;支架预压荷载加载至1/2倍计算荷载时,全断面观测一次;支架预压荷载加载至1.0倍计算荷载时,全断面观测一次;支架预压荷载加载至1.2倍计算荷载,加载完成后Oh、4h、8h、12h、24h、48h,逐日观测,及时记录、计算沉降值,绘制“沉降-时间”关系曲线。
预压至1mm/d即可卸载。
卸载至1/2倍计算荷载时,全断面观测一次;全部卸载完毕后,全断面观测一次。
⑶数据处理
承载前观测出原始数据(N1);荷载全部加载到位后,立即进行观测(N2),承载过程中观测(N3、N4…),比较N2、N3、N4••的差值,若最后两次数据的差值很小,说明支架已基本稳定,没有弹、塑性变形发生了,便可进行卸载或翻载,如差值继续变大,则需分析原因、采取措施;卸载后再次测量点位处数据(N5)并用卸载后数值(N5)与加载前(N1)、卸载前(N4)数值比较,从而得出支架的弹、塑性变形,并以此结合设计要求进行高程的调整。
⑷蓄水加载控制比例
序号
加载比例
水位高程(m)
停顿时间(h)
观测时间
1
50%
1.14
2
2
80%
1.8
2
加载到位立刻观测一次,
3
100%
2.3
2
下次加载前再观测一次。
4
120%
2.74
2
待加载后沉降稳定24h后,测读最终沉降值。
⑸卸载测回弹值
待加载完毕24h后,即可进行卸载,卸载分四次进行:
第一次卸载50%后,测各观测点标高;
第二次卸载80%后,测各观测点标高;
第三次待第二次卸载2h后,开始卸载100%,测各观测点标高;
第四次待第三次卸载2h后,完全卸载,1h后测最终各观测点标高。
⑹沉降、回弹变形计算
H载后一H«=△H沉(△H沉为载后最终沉降值,H初为加载前的初始值,H载后为加载后的值);
H载后一H终=△H弹(△H弹为卸载后最终回弹值,H终为卸载稳定后值,);
H施=H设+△H沉+△H预拱(H施为施工时控制咼程值、H设为设计咼程值、△H预拱为施工时考虑的拱度值,根据设计△H预拱可以不考虑;);
通过沉降测量,测出支架弹性变形与非弹性变形值,以便调整箱梁底模咼度。
⑺梁底模板标咼控制方法及步骤:
1在加载前,测量布设的观测点的标高,作为初始值。
2分级加载,测量记录每次布设的观测点的标高,并与初始值H前相减,得
出每次沉降值;
3加载稳定24h后,测量布设观测点的标高H载后,与初始值H前相减,得出加载后最终沉降值△H沉(总沉降值);
4分级卸载,并测量观测点的标高;
5完全卸载1小时后,测量观测点的标高H终,卸载后最终回弹值△H弹=日载后一H终;
6计算模板标高调整值厶H处,即为加载后最终沉降值△H沉+施工时考虑的预拱值△H预拱(根据设计△H预拱可以不考虑);
7根据沉降观测记录,计算出支架弹性变形及非弹性变形值;总沉降量=满载稳定后最终读数H载后—加载前的初始读数H前,非弹性变形量=加载前的初始读数H前一空载稳定后的终读数H终,弹性变形量=总变形量-非弹性变形量。
根据以上数据,调整箱梁底模高度,箱梁其他标高以箱梁底模标高为基准控制。
⑻箱梁施工控制
1根据预压结果,得出箱梁支架总变形值△H沉,
2根据施工图纸设计箱梁顶标高,推算箱梁底模设计标高H设;
3施工时箱梁底模的控制高程值H施=箱梁底模设计高程值H设+箱梁支架弹
性变形值+箱梁支架的非弹性变形值(根据设计,施工时不考虑预拱);
4根据以上数据,调整箱梁底模高度,箱梁其他标高以箱梁底模标高为基准控制。
十、支架预压控制要点
⑴试压前认真按设计图纸及标准验收支架。
⑵认真检查水袋是否有刮破和疑似漏水处,发现问题用局部水压试验密封性。
⑶水袋高度是否达到标高要求,水袋上口悬挂是否过紧,在保障高度的情况下适当的放松,防止水袋拉裂。
⑷试验支架与相邻支架间连接扣件必须松开自由。
⑸测量点的标记必须牢固不滑移。
⑹测量前认真校验水准仪,测量时前后视距尽量相等,每次测量最好在同一位置架设仪器,一个测站测完。
⑺均匀加载。
十一、支架预压应急措施
如果在预压过程中,出现钢管桩沉降过大、支架局部失稳现象,采取如下措施:
⑴立即停止加载,并开始卸载,因采用灌水预压,卸载一般较快;如情况危急,直接将水袋侧部割洞卸载,加快卸载速度;
⑵支架上部、下部人员赶紧撤离支架,避免因支架失稳产生局部垮塌,造成人员伤亡;
⑶检查沉降、失稳现象产生原因,采取加固措施对支架薄弱部位进行处理。
十二、预压安全注意事项
安全措施及注意事项⑴进入现场的人员必须按要求佩戴安全用品。
⑵现场统一指挥信号,分工负责。
⑶预压所用机械专人负责。
⑷加载时遵循从中间向两侧进行原则,严禁偏压加载造成失稳。
⑸在预压过程中,要求详细记录预压时间并要及时通知测量组做现场跟踪观测未经观测不能施工下一级荷载。
每完成一级加载应暂停一段时间,进行观测,
并对预压结构进行检查,发现异常情况应及时停止加载,及时分析,采取相应措施。
如果实测值与理论值相差太大应分析原因后再确定下一步方案。
⑹每加载一级都要测试所有标记点的数据。
如发现局部变形过大或异常问题要及时汇报。
十三、环保及文明施工
严格执行国家、地方政府及建设单位有关环境保护的规定,建立健全环保措施,确保工程所处环境不受污染和破坏。
采取合理措施,避免因施工方法不当而引起的污染、噪音和其它原因造成对公众财产和居民生活环境的伤害、妨碍;减少施工引起的扬尘等;工程建筑垃圾、生活垃圾和生产生活废水按规定排放、处理。
规章制度健全、场地整洁有序、施工管理规范、企业形象统一、争创“文明施工”工地。
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