现浇箱梁预压施工方案.doc

合肥市阜阳北路高架三标段现浇箱梁支架预压方案一、编制依据及参考资料1、建筑施工模板安全技术规范（JGJ162-2008）；2、建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范（JGJ166-2008）；3、济南市市政设计研究院合肥市阜阳北路高架（东方大道沿河路）工程桥梁工程施工图设计；4、路桥施工计算手册（人民交通出版社，周永兴等编著）。二、工程概况 阜阳北路高架工程北起东方大道，南至沿河路，道路全长约9300米。我公司承建第三标段：主线桥起讫里程为K5+097-K7+101，全长约2004米，其中跨合九、合武铁路段高架桥K5+647-K6+025范围内主桥及两侧辅道由铁道部门设计施工，共15联主线箱梁；四条匝道桥分别是：H匝道桥、G匝道桥、K匝道桥、J匝道桥。标段沿线相交的主要道路有淮北路、涡阳路、北二环路。主线桥桥梁跨径布置主要为：30+35+30、30+35+35+30、30+40+30、30+50+30、35+45+35、41+60+41、30+24共7种形式，匝道桥桥跨布置为：30+35+35+30 。标准跨径（不大于45米）采用大悬臂等截面预应力砼连续箱梁，主线桥第49联和第58联采用大悬臂变截面预应力砼连续箱梁。主桥标准宽25.3米，匝道宽8.3米。桥跨布置详见下表： 序号联号跨径布置（m）本联长度（m）桥梁全宽（m）桥梁面积（m2）备注1第41联30+35+30m9525.32422.52第42联30+35+30m9525.32422.53第43联30+35+35+30m13025.333154第44联30+35+35+30m13025.333155第45联30+40+30m10025.325506第49联35+50+35m11025.328057第50联30+35+35+30m13025.333158第51联30+40+30m10025.325509第52联30+35+30m9525.32422.510第53联30+35+30m9525.32422.511第54联30+35+35+3013043.5-32.3494012第55联35+45+3511532.53737.513第56联30+35+309523218514第57联30+245423-25.9132315第58联41+60+4114224.25-23.13365.416G30+35+35+30m1308.3110517H30+35+35+30m1308.3110518J30+35+35+30m1308.3110519K30+35+35+30m1308.3110525.3m宽主桥梁体标准跨径45m的箱梁，采用单箱三室断面等高度连续梁，斜腹板形式，箱梁顶宽25.3m，箱底宽16m,两侧斜腹板斜率为1:1.47，悬臂宽3.65m，梁中心高度为2.3m，底板保持水平，顶板为2%的坡度。顶板厚0.250.55m，底板厚0.230.43m，腹板厚0.420.90m，主梁中横梁宽4.0m，端横梁宽2.0m；主线桥25.3m宽主桥梁体标准跨径45m的箱梁，大跨主梁标准断面箱梁采用单箱三室，斜腹板形式，箱梁顶宽25.3m,箱底宽16.36113.101m，两侧斜腹板斜率1：1.47，悬臂宽3.65m，其中50米大跨箱梁高2.3m-3m，中横梁高3米、宽3米，端横梁高2.3米，宽2米，腹板厚0.5-0.9米；60米大跨箱梁高2.3-3.5米，中横梁高3.5米，宽4米，端横梁高2.3米，宽2米，腹板厚0.5-0.9米。匝道桥8.3m主梁标准跨径35m，标准断面箱梁采用单箱双室，斜腹板形式，箱梁顶板宽8.3m，箱底宽3.5m，两侧斜腹板斜率为1：3.25，悬臂宽2.0m，梁高1.8m。顶板均厚0.220.5m，底板厚0.220.42m。腹板厚0.451.00m。主梁中支点处横梁宽3.0m，边支点处横梁宽2.0m。三、支架模板方案箱梁采用碗扣式满堂支架整联现浇施工。箱梁混凝土采用两次浇筑成型工艺，第一次浇注箱梁底板及腹板，第二次浇筑顶板和翼板。整联纵向不分缝，一次浇筑完成。碗扣式满堂支架自下往上布设为：施工成型的现有路面(或后期施工的级配碎石层或水稳层)支架底托（可调）支架构件（多层加长）支架顶托（可调）横（纵）10工字钢或（方木148.5cm）纵（横）向方木（8.58.5cm）高强竹胶板（15mm厚）。 连续梁支架立杆采用碗扣式支架，材料壁厚3.5mm，外径48mm，考虑到钢管壁厚的偏差，支架验算时取钢管壁厚为2.8mm进行验算。上下托均采用60cm高可调式上下托，剪刀撑采用外径48mm普通钢管。箱梁底板底部的碗扣支架主要采用6090120cm（腹板段）、3060（90）120cm（大跨腹板段）、9090120cm、6060120cm（横梁段）、6030120cm（大跨中横梁段）形式，局部加密。具体布置如下：横梁处：标准段:（梁高2.3m、2.6m）0.6m（立杆横桥向间距）0.6m（立杆顺桥向间距）1.2m（横杆步距）50和60米大跨中横梁（梁高3米、3.5米）：0.6m（立杆横桥向间距）0.3m（立杆顺桥向间距）1.2m（横杆步距）腹板处布置：标准段： 0.6m（横向）0.9m（纵向）1.2m（横杆步距）50米和60米大跨： 、中横梁两侧10米范围内：0.3m（横向）0.6m（纵向）1.2m（横杆步距）、中横梁两侧10米范围外： a、35米、41米跨：0.3m（横向）0.9m（纵向）1.2m（横杆步距） b、50米、60米跨：0.3m（横向）0.6m（纵向）1.2m（横杆步距）（3）箱室处布置： 标准段：0.9m（横向）0.9m（纵向）1.2m（横杆步距） 50米、60米大跨：、50米、60米跨：0.9m（横向）0.6m（纵向）1.2m（横杆步距）、35米、41米跨：a、 中横梁10米范围内：0.9m（横向）0.6m（纵向）1.2m（横杆步距）b、中横梁10米范围外：0.9m（横向）0.9m（纵向）1.2m（横杆步距）翼板：0.9m（横向）0.9m（纵向）1.2m（横杆步距）、支架构造要求、支架纵横向均设置剪刀撑，剪刀撑宽度不小于4道立杆且不大于7道立杆，剪刀撑与地面夹角4560之间。剪刀撑中间间距均为每隔6道设置一排，在支架外侧四周及分区连接处必设。所有剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与立杆或横杆扣紧外，在其中间要增加24个扣结点。模板支架高度大于4.8m时，顶端和底部设置水平剪刀撑，中间水平剪刀撑设置间距小于或等于4.8m。桥墩处支架与桥墩用钢管抱结。当采用钢管扣件做斜杆时，斜杆应每步与立杆扣接，扣接点距碗扣节点距离不大于150mm，当出现不能与立杆扣接时，应与横杆扣接，扣件扭紧力矩应为40-65N.m。底层纵、横向水平杆作为扫地杆，当地面有高差时距地面高度应小于或等于350mm，立杆底部应设置可调底座或固定底座；立杆上端包括可调螺杆伸出顶层水平杆的长度不得大于0.7m。可调底座及可调托撑丝杆与调节螺母啮合长度不得少于6扣，插入立杆的长度不得小于150mm。可调顶托采用 KTC-45、KTC-60两种规格，顶托自由端长度不超过30cm。为保证顶托上的10#工字钢或8.514cm方木位于顶托中部，在工字钢或方木两侧设置大头木楔，将工字钢或方木在顶托槽口上对称楔紧，保证顶托受力为轴心受压。对顺桥向部分立杆不合模数采用普通钢管进行横向联接，联接时每端钢管与立杆扣接点不少于两根立杆。 （6）、支架方木、工字钢每一联碗扣件拼装之前，先根据具体墩高统计所需的工程材料数量，并根据分节高度控制标高，不足部分预先配齐。为确保支架的整体稳定，沿桥纵、横向立面设置剪刀撑，杆件顶、底部加设横杆。立杆上托安放10工字钢或8.5*14cm方木，工字钢或方木上设8.58.5cm方木作为分配梁，方木净间距30cm（中到中38.5cm），在横梁处和腹板底处，当梁高小于2.6米时（含），方木中到中间距30cm，当梁高大于2.6米时，方木中到中间距为25cm。在方木上铺设底模，底模采用15mm厚的高强竹胶板。梁端支座垫石四周用方木支撑底模。安装时根据高度选定方木厚度，用木楔调整楔死，待支架拆除时退楔拆除方木。支架搭设完毕，铺设底模板之前，应对支架进一次全面检查，包括杆件底座、纵横向剪刀撑等。支架高程的确定根据预压结果考虑砼未凝固前所有施工荷载对支架产生的弹性变形和非弹性变形。进场的碗扣应无较大变形，无损伤，支架使用前抽检进行力学试验。搭设支架时同时考虑预拱度的设置。预拱度根据梁体自重、预应力上拱度、模板及支架的重量即荷载对支架产生的弹性变形、非弹性变形等综合因素来考虑。四、支架预压方案：为保证箱梁砼结构的质量，首联钢管脚手架支撑搭设完毕铺设底模板后必须进行预压处理，以消除支架、支撑方木和模板的非弹性变形和地基的压缩沉降影响，同时取得支架弹性变形的实际数值，作为梁体立模的抛高预拱值数据设置的参考。在施工箱梁前需进行支架预压，预压前将全部碗扣用铁锤打紧。 预压方法依据箱梁砼重量分布情况，在搭好的支架上的堆放与梁跨荷载等重预制砼块（梁跨荷载统一考虑安全系数为1.2)，砼块尺寸暂定为1.0m*1m*1m，预压时间视支架地面沉降量定，支架日沉降量不得大于2.0毫米（不含测量误差），支架变形稳定后不小于6小时，且梁跨预压时间不少于三天。预压前一定要仔细检查支架各节是否连接牢固可靠，沉降观测点是否布置。预压的荷载根据箱梁自重、模板荷载、施工荷载（含施工人员、各类机具等）及充分考虑施工过程中不可预见的荷载等，合理确定压载总重量。采用堆载的方法均布的压于支架上，并设观测点进行观测。支架及底模完工后,采用汽车吊吊重,按照箱梁设计重量分配预压荷载,并按计算出的总荷载的120%进行超载预压。 1、支架预拱度控制箱梁浇筑时，预拱度施工考虑以下主要因素：a、支架及地基承受施工荷载后引起弹性变形S1；b、连续箱梁由于砼收缩及徐变引起挠度f；c、由于杆件接头挤压和卸落设备压缩而发生非弹性变形S2；d、支架基础受载后非弹性沉降S3；e、底板模板刚度；f、钢绞线张拉拱起s4。通过预压后，分别观察支架及地基不可恢复变形值S2、S3及可恢复变形S1（支架）+S1（地基）。预压后S2、S3消除，然后在在设计标高基础上预留箱梁预拱度为弹性变形S1（支架）+S1（地基）+S4。2、具体步骤：模板标高调整完毕后，由于砼块采用堆放，在底板上方无法设置观测点，故观测点设置在底模下的方木上。预压时按照观测阶段和观测时间测设各观测点标高，采用钢尺和DS2水准仪测设各观测点标高，观察沉降情况。预压时主要观测的数据有：地基沉降、顶板沉降、支架沉降；卸载后顶板可恢复量。沉降稳定卸载后算出地面沉降、支架的弹性和非弹性变形数值。根据各点对应的弹性变形数值及设计预拱度调整模板的高程。观测过程中如发现基础沉降明显、基础开裂、局部位置和支架变形过大现象，应立即停止加载并卸载，及时查找原因，采取补救措施。 由于桥梁标准段跨度为30m，预压以30米跨为例计算：根据箱梁自重、模板荷载、施工荷载（含施工人员、各类机具等）及充分考虑施工过程中不可预见的荷载等，合理确定压载总重量。具体如下：a、箱梁自重通过计算，箱梁混凝土方量607.8m3、取2.3t/m3,箱梁混凝土自重为1397.94t；钢筋及钢绞线自重为129.94t,总合计为：1527.88t。b、施工不可预见荷载施工时不可遇见荷载取混凝土自重的5%，即箱梁总的不可预见荷载为69.39t。通过以上计算知，一片梁支架承受的总荷载为1527.88+69.39=1597.28t。支架预压施工时，预压翼缘板总重量为139.932+6.99=146.929t，预压底板总重量为1450.348t；施工时，超压按1.2的系数考虑，故翼缘板总重量为175.872t，底板总重量为1740.42t。c、预压实施方案：采用砼块预压：每个砼块体积：1m1.m1m=1.0m3重量为：1.0m32.3T/m3=2.3T每跨所需砼块数：（175.872+1740.42）T/2.3T =833块。砼块布置按断面划分：两侧模共用砼块77个；底模共用土袋756个。砼块在支架与底模上纵向具体分布：中横梁、端横梁合计250t，需要109个砼块；中横梁分布方式为横桥向摆三层共两排，每层8块，端横梁分部方式为横桥向摆三层共两排，下两层每层6块，第三层4块；箱梁部分（除腹板）砼块横桥向分布：底板横桥向摆两层，每层摆3块；箱梁部分腹板处：每个腹板处摆两层，每层2块。3、预拱度计算与设置跨中预拱度：12345其中，1为支架卸载后由上部构筑自重及活载一半产生的挠度；2为支架在荷载作用下的弹性压缩；3为支架在荷载作用下的非弹性压缩；4为支架基底在荷载作用下的非弹性沉陷；5为由混凝土收缩、温度变化引起的挠度。预拱度值按设计要求留设，如设计无明确预拱度值时，可根据以往工作经验预拱度值取3cm，并按二次抛物线分配：式中，x距左支点x的预拱度值；x距左支点的距离；L跨长。预压测量点位沿纵、横、竖向分别如下设置： 、纵向每8m设一道观测断面，墩位横梁处（含承台基坑回填范围）、支架分区的中心及相接处均需设置。 、横向分别设置在梁中心（含承台基坑回填范围）、腹板处。 、竖向分别设置在下托底（1#点）、顶部竹胶板底（或顶）（2#点）。 、预压测量方法见下表： 标高测量的方法采用水平仪测量。在支架搭设完成，且模板铺设完成后，按照前述的观测点位进行原始数据测量，第一次荷载加载完毕后进行为期24小时的沉降观测，第二次加载完毕后