水箱预压施工

25-省级工法申报资资料（二）《整体式水箱预预预压施工工工法法》江西省宜春公路路路建设集集团有有限公司中交二公局第一一一工程有有限公公司2013年5月月月目录1.前言2.工法特点3.适用范围4.工艺原理5.施工工艺流流程程及操作要要要点6.设备与材料料7.质量控制8.安全措施9.环保措施10.效益分析析析11.应用实例例例整体式水箱预压压压施工工工法完成单位：中交交交第二公公路工工程局有有限公公司江西省宜宜春春公路建建设集集团有限限公司司主要完成人：张张张钊陈干尹夏明金理强陈胜启1.前言桥梁现浇箱梁支支支架预压压是在在箱梁支支架搭搭设完毕毕后,箱梁开始始施施工前要要进行行的一步步必不不可少的的施工工工序。现现浇浇梁支架架预压压一般采采用沙沙袋预压压、水水袋预压压以及及配重块块预压压，这几几种预预压方式式分别别存在需需要材材料较多多、预预压准备备工期期较长、费费用用较大等等问题题，尤其其是在在现阶段段跨径径大，支支架长长，原来来预压压方式越越发不不能满足足工期期进度、经经济济性需要要。因因此研究究一种种操作简简单、费费用经济济、准准备工期期短的的预压方方法，并并形成工工法进进而推广广，具具有相当当的社社会及经经济意意义。中交第二公路工工工程局有有限公公司结合合常规规预压方方法的的优缺点点，从从预压材材料选选择、预预压方方式、工工期、经经济性角角度进进行比选选，开开展研究究，获获得整体体式水水箱预压压这一一新型工工艺，并并进行试试验。目目前这一一成果果获得江江西省省QC小组创新新型型成果一一等奖奖，并已已经成成功在清清江大大桥边跨跨、鄂鄂东大桥桥边跨跨箱梁以以及九九江长江江公路路大桥应应用。其其中九江江长江江公路大大桥主主桥设计计要求求整跨预预压，荷荷载达到到约1200000t，创造了了国国内最大大单跨跨预压记记录。2.工法特点2.1采用支架架架搭设周周转材材料进行行预压压水箱的的制作作，经济济节省省。采用用定型型框架组组拼水水箱，操操作简简单。2.2采用分段段段水箱设设计，能能够适应应不同同桥梁纵纵坡需需要，保保证预预压荷载载分布布荷载达达到设设计要求求。2.3采用水荷荷荷载进行行预压压，加载载时间间短，卸卸载便便利。2.4整体、整整整跨进行行荷载载预压，能能够够模拟整整跨支支架整体体受力力状况，能能够够更真实实反映映出支架架的安安全性能能。3.适用范围适用于跨径较大大大，纵横横向恒恒载分布布较为为均匀、纵纵坡坡小于2%的现浇混混凝凝土支架架结构构预压施施工。4.工艺原理支架搭设完成后后后，利用用底模模系统，采采用用贝雷片片组拼拼全支架架范围围预压水水箱，利利用水荷荷载加加载进行行支架架安全验验证。5.施工工艺流流程程及操作要要要点5.1施工工工工艺流程程相应支架系统拼拼拼装→底模安装→预压水箱箱拼拼装→分级加载载、卸卸载→支架观测→支架评价价、调调整5.2操作要点点点5.2.1相应应应支架系系统拼拼装1、根据设计要要要求进行支支架架基础的的处理理。2、按照设计进进进行支架搭搭设设安装，搭搭设设过程中中严格格控制支支架顶顶标高。5.2.2底模模模安装支架搭设完成后后后，按照照设计计进行分分配梁梁及底模模安装装。5.2.3预压压压水箱拼拼装预压水箱拼装工工工艺流程程如下下：材料、设备准备备备→底模清理理→组拼水箱箱外外框架→安装水箱箱底底拉杆→安装水箱箱侧侧面挡板板→安装隔板板→安装盛水水油油布→安装水箱箱顶顶拉杆，完完成成水箱组组拼。整体式预压水箱箱箱结构示示意图图如图5.2..33-1。图5.2.33--1整体式水水箱箱施工图图整体式预压水箱箱箱安装具具体要要求如下下：1、水箱外围贝贝贝雷片墙体体搭搭设过程程中，临临时设置置支撑撑以防止止倾覆覆。2、水箱拉杆应应应根据设计计间间距安装装，拉拉杆材料料、大大小应满满足预预压水头头高度度侧压力力要求求。3、隔墙安装间间间距不超过过根根据纵坡坡调整整，确保保单个个隔舱两两侧的的水深差差值不不超过20cm，隔舱与与边边墙采用用型钢钢固定。4、盛水油布安安安装时注意意搭搭接长度度，尽尽可能防防止漏漏水。5.2.4分级级级加载、卸卸载载按箱梁设计HYPERLINK"/baike/detail.asp?t=荷载"荷载载载总重的0→50%→100%→120%→0分级进行加加载载及卸载载。通过大功率水泵泵泵抽水实实现荷荷载加载载。加加载至120%箱梁设计计荷荷载，沉沉降稳稳定并持持荷超超过24h后，分级级进进行荷载载卸载载。加载荷载确认：：：预压荷载=箱梁梁梁混凝土土荷载载+人工机械械等等施工荷荷载箱梁混凝土荷载载载按照箱箱梁截截面形式式计算算，然后后根据据混凝土土荷载载计算出出预压压水头的的高度度。计算算时需需要考虑1.05的浇筑冲冲击击系数等等因素素，整个个预压压荷载按按混凝凝土自重重的1.2倍计算。人工机械等施工工工荷载取0.255tt/m2。图5.2.41某箱梁1/2截面及支支架架横断面面示意意图由于分配梁的作作作用，支支架受受力基本本均匀匀，故水水箱荷荷载计算算是可可用下式式进行行计算：：水深=整体荷载载÷水水箱面积÷水的密度度通过对箱梁不同同同部位的的荷载载计算得得到预预压水深深如下下表所示示：表5.2.41某桥砼箱箱梁梁预压荷荷载及及预压水水深表表部位预压长度（m）混凝土总方量(((m3)1.2倍混凝土土土总荷载(t)预压水高（m）区域161.51982.03335946.09992.59故箱梁支架预压压压水深均均按2.599m进行控制制。分级加载、卸载载载注意事事项：：1、加载前，对对对箱梁设计计荷荷载进行行仔细细计算复复核，加加载过程程中严严格执行行分级级加载制制度。2、加载至预压压压设计荷载载后后，持荷荷至少少24h，并进行行支支架的连连续观观测。3、加载过程中中中安排专人人进进行支架架及预预压水箱箱拉杆杆的检查查、观观测，一一旦发发现问题题，立立即停止止加载载。4、卸载时，应应应注意将水水排排放导流流至排排水沟，防防止止因积水水浸泡泡造成基基础沉沉降。5.2.5支架架架观测纵向在每一跨箱箱箱梁的跨跨中、1/4跨、支点点位位置的支支架顶顶部与底底部设设置沉降降观测测点。横断面根据箱梁梁梁结构形形式在在重量变变化处处设置观观测点点。图5.2.51支架预压压观测测点设置置示意意图采用水准仪进行行行箱梁支支架加加载前后后、分分级加载载、卸卸载过程程中控控制点标标高观观测。根据预压数据计计计算出支支架与与地基的的弹性性变形量量、支支架的非非弹性性变形量量。弹性变形量=卸卸卸载后支支架顶顶标高-1000%荷载时支支架架顶标高高。非弹性变形量===预压前支支架架顶标高-卸载后支支架架顶标高高。5.2.6支架架架评价、调调整整预压成功即可判判判定支架架安全全，可以以进行行箱梁浇浇筑施施工。预压完成后根据据据预压成成果设设置弹性性变形形梁，调调整支支架顶标标高，以以保证梁梁体线线性。6.设备与材料料表6-1主主主要设备与与材材料情况况表序号设备名称型号数量用途1履带吊50T1台起重2塔吊QTZ1502台起重3运输车2台交通运输4全站仪2台测控5水准仪2台测控6装载机QA502台运输7水泵QWB4台加载8贝雷片321120片水箱9竹胶板1.22×2...44××0..02mm1020片水箱10螺纹钢φ20540m水箱7.质量控制7.1每级加载载载完成后后，应应每间隔隔122h对支架架沉沉降量进进行监监测；当当支架架测点连连续22次沉降差差平平均值均均小于于2mm时，方方可继续续加载载。7.2预压验收收收应满足足下列列要求之之一：：1、各测点沉降降量量平均值小小小于1mm；2、连续三次各各测测点沉降量量量平均值值累计计小于5mm。8.安全措施8．1各种机械械操作作人员和和车辆、驾驾驶驶员，必必须取取得操作作合格格证，不不准操操作与操操作证证不相符符的机机械设备备；不不准将机机械设设备交给给无操操作合格格证的的人员操操作，对对机械人人员要要建立档档案，专专人管理理。8.2操作人员员员必须按按照机机械设备备说明明书规定定，严严格执行行工作作前的检检查制制度和工工作中中注意观观察及及工作后后的检检查保养养制度度。8.3各起重工工工作，由由专业业人员操操作完完成；起起重施施工前对对起重重设备进进行安安全检查查，以以确保人人身、设设备及工工程结结构物的的安全全。8.4操作人员员员必须严严格执执行安全全操作作规程，佩佩戴戴带个人人防护护用品，做做到到持证上上岗，做做好机械械运转转记录和和例行行保养记记录。支架架预压施工工前，应进进行详细的的安全技术术交底，落落实所有安安全技术措措施和人身身防护用品品。8.5施工作业业业搭设的的扶梯梯、工作作台、护护栏、安安全网网等，必必须牢牢固可靠靠，并并经验收收合格格后方可可使用用。8.6支架预压压压之前必必须对对其在预预压荷荷载作用用下的的稳定性性和承承载能力力进行行验算和和检查查，满足足稳定定性、承承载能能力和安安全要要求后才才能进进行预压压。8.7应制定支支支架预压压荷载载吊装方方案，吊吊装时应应有专专人统一一指挥挥，参与与吊装装的人员员应有有明确分分工。荷荷载吊装装时应应采取必必要措措施防止止吊装装物撞击击支架架造成支支架破破坏。9.环保措施9.1合理布置置置施工场场地，施施工场地地建立立良好的的排水水系统。9.2现场垃圾圾圾运至指指定地地点集中中处理理，禁止止随地地乱扔。9.3各种机械械械废油用用封闭闭容器收收集集集中处理理。9.4施工便道道道、施工工现场场,加强洒水,控制扬尘,以免污染染环环境。10.效益分析析析主桥箱梁采用水水水箱整跨跨整体体预压，最最大大压载约1100000t，相较于于传传统的的的沙袋袋或配重重压载载，具有有工艺艺成熟、施施工工简单，安安全全经济等等特点点，尤其其在支支架安全全评价价上更具具有说说服力，值值得得借鉴。采用整体水箱压压压载后，相相对对于传统统的沙沙袋压载载仅在在支架预预压过过程就节节约（单单跨29255mm2支架）：：1）沙袋压载投投投入：（1）吨袋：数数量量8732个，单价3.5元/个，总价价：3.5××887322=3305662元；（2）黄沙装袋袋费费用：数量量量1100000t，工人10个，1台装载机机配配合，耗耗时5天，总价价：5×100××1800+55×222000=2000000元；（3）黄沙吨袋袋转转运：1台平板车车，1台25t吊车，工工人3个，耗时2天，总价价：2×100550+22×222000+22×3××1880=775880元；（4）沙袋吊装装、摆摆置：1台50t履带吊车车，工工人5个，耗时6天，总价价：：5×2000+++6×55×1180==155400元；（5）沙袋压载载防防水覆盖彩彩彩条布：：面积积29255mm2，总价：29255××0.77=220477.55元；（6）沙袋卸载载：：1台50t履带吊车车，工工人5个，耗时6天，总价价：5×200000+66×55×1880++=1554000元；（7）黄沙吨袋袋转转运：1台平板车车，1台25t吊车，工工人3个，耗时2天（时间间与与沙袋卸卸载同同时，不不计入入工期），总总价：2×10550+2×22200+22×3×1880=75880元；工期19天，总总价=3305662+2200000++75580++1445000+220477.55=9885669.5元，平均均每每平米预预压单单价：33.7元/m2。2）整体水箱压压压载投入：：（1）水箱框架架投投入：贝雷雷雷片及拉拉杆、模模板（均均为工工地支架架原有有），防防水油油布租用用（29255mm2），1台QTZ11550塔吊、工工人8个，耗时3天。总价价：：2925×5+++3×114000+88×33×1880==2311455元；（2）加水费用用（含含租用水水泵、管管道）：：加水2天，水1100000m3，总价：1100000×0..5==55000元；（3）水箱框架架拆拆除：1台QTZ11550塔吊、工工人8个，耗时3天。总价价：：3×1400+++8×33×1180==85520元工期8天，总价价=2231445+555000+885220=3371165元，平均均每每平米预预压单单价：12.7元/m2。如果把把贝贝雷片、模模板板租用费费用增增加，平平均每每平米预预压单单价不超超过15元/m2。相比而言，采用用用水箱整整体压压载后工工期能能够节约11天，平均均每每平米预预压费费用节约约约18.7元。全桥桥预预压费用用节约约：261..55×388.99×188.77=19902222元。11.应用实例例例1、沪蓉西高速速速公路清江江大大桥清江大桥是一座座座主跨220m的独塔PC斜拉桥，其其其跨径布布置为为（40m++440m++700m）+2200m，桥梁全全长380..44m。清江大大桥桥边跨梁梁段采采用三室室箱形形截面，主主梁梁顶面全全宽228米、底底面面全宽288..5米，顶顶面面设2%双向横横坡坡，箱梁梁高22.4米，梁梁中部全全高22.688米，顶顶板厚322厘米；顶顶板设两两道纵纵向加劲劲矮肋肋（肋高高一般般为80厘米、宽宽为1.00米）。边跨箱梁采用支支支架现浇浇施工工，项目目采用用整体式式水箱箱整跨预预压，预预压重量量达到到35000t，有效验验证证了支架架的安安全，并并准确确反映了了支架架的变形形，为为后续箱箱梁线线性控制制提供供的准确确数据据。箱梁梁施工工完成后后线性性、实体体质量量均能满满足设设计及规规范要要求。2、鄂东长江公公公路大桥鄂东长江公路大大大桥A合同段边边跨跨箱梁在在主1号墩～主5号墩之间间，跨跨径布置置为：：（67.55××3+772..5+112..5)m＝287..55m，其中12.55m伸入主跨跨梁梁段，为PK预应力混混凝凝土箱梁梁，外外形与中中跨钢钢箱梁协协调一一致，采采用C55高性能混混凝凝土。箱箱梁