满堂支架预压施工方案.doc

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沪昆高铁站(醴陵)连接线新建工程主线跨A匝道桥、清潭河中桥 满堂支架预压方案

2 长沙市市政工程有限责任公司
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沪昆高铁站（醴陵）连接线新建工程

主线跨A匝道桥、清潭河中桥
满堂支架预压方案

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审核：

满堂支架预压方案
一、工程概况
1、主线跨A匝道桥
主线跨A匝道桥起止桩号为K1+239.153——K1+315.233，全长76.08m, 分为上下行两座独立的桥梁，桥梁左、右幅有效宽度分别为26m、20m。桥跨布置为一联，具体分跨为：（20+30+20）m，结构采用现浇预应力砼变截面连续箱梁。
本桥上部结构为（20+30+20）m变截面预应力砼连续箱梁。桥墩处梁高1.7m，桥台和中跨跨中梁高为1.2m，采用二次抛物线过渡，过渡段的方程式为：Y=0.002959X2+1.2。
左幅桥箱梁顶板宽26.0m，底板宽21.3m，悬臂宽2.35m，为单箱五室结构；右幅桥箱梁顶板宽20.0m，底板宽15.3m，悬臂宽2.35m，为单箱四室结构。标准段跨中顶板厚度25cm，底板厚度22cm，腹板厚50cm。支座附近顶板厚度50cm、底板厚度47cm，腹板厚度65cm。支点处设横隔梁，中横隔梁宽2.0m，端横隔梁宽1.2m。箱梁混凝土标号C50。
2、清潭河中桥
清潭河中桥起止桩号为K1+408.30——K1+498.90，全长90.6m，桥跨布置为一联，具体分跨为：净（20+30+20）m。上部结构采用钢筋混凝土板拱桥，分为上下行两座独立的桥梁。
本桥上部结构为3孔连续拱桥，桥梁体系为多跨无铰拱，拱肋为圆弧线，矢跨比1：6。桥梁主拱净跨径30.0m，边跨净跨为20.0m。拱肋采用钢筋混凝土结构。左幅桥拱板宽19.2m，右幅拱板宽25.2m。主拱拱圈厚度90cm，边拱拱圈厚度为70cm。主拱圈混凝土标号C40。
3、箱梁及拱圈采用满堂支架现浇施工方法，满堂支架在使用前要进行预压，以消除非弹性变形，压载取钢筋砼自重与施工荷载之和进行分级加载。
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、拱圈支架搭设完毕，底模衬板铺好后，对支架进行加载预压。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。
三、支架预压方法
1、预压材料选用砂袋，每袋砂石按标准重进行分包准备好，然后用汽车吊进行吊装就位，并按设计梁体、拱圈的结构自重合理布置砂袋数量。加载顺序按混凝土浇筑的顺序进行，加载时分三次进行（准备足够的砂袋，需考虑10%损耗）。
当支架稳定后，即可卸掉预压砂袋，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，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。
2.1主线跨A匝道桥堆载计算（按右幅桥考虑）:
主线跨A匝道桥箱梁的中横梁、端横梁范围的重量主要由桥台、桥墩墩身来承载，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
根据箱梁设计构造形式和尺寸，计算支架处承压的混凝土体积最大为：截面钢筋砼最大平均厚度：【（0.5+0.25）*1.7*5+（2.7+0.25）*0.47*4】/15.3=0.779m
钢筋砼荷载为：0.779m×1m×2.6t/m3=2.0254t/m2。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0.4t/ m2，支架处承压荷载为2.4254t/m2。
桥梁中跨支架预压荷载为15.3m×30m×2.4254 t/m2 =1113.2t，桥梁边跨支架预压荷载为15.3m×20m×2.4254 t/m2 =742.2t。
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
60%荷载
80%荷载
100%荷载
备注
边跨
荷载（t）
445.3
593.8
742.2

中跨
荷载（t）
667.9
890.6
1113.2

2.2清潭河中桥堆载计算（按右幅桥考虑）:
钢筋混凝土重量考虑为：2.6t/ m3
根据拱圈设计构造形式和尺寸，计算支架处承压的混凝土体积最大为：中跨截面钢筋砼最大平均厚度为0.9m，边跨截面钢筋砼最大平均厚度为0.7m。
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0.4t/ m2，支架处承压荷载中跨为0.9m×1m×2.6t/m3+0.4 t/ m2=2.74t/m2。支架处承压荷载边跨为0.7m×1m×2.6t/m3+0.4 t/ m2=2.22t/m2。
桥梁中跨支架预压荷载为25.2m×30m×2.74 t/m2 =2071.4t，桥梁边跨支架预压荷载为25.2m×20m×2.22 t/m2 =1118.9t。
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
60%荷载
80%荷载
100%荷载
备注
中跨
荷载（t）
1242.8
1657.1
2071.4

边跨
荷载（t）
671.3
895.1
1118.9

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、采用分段预压，先预压边跨，再预压中跨，最后预压另一个边跨。在安装好底模后，可对支架进行预压。预压重量为设计荷载（结构混凝土自重、内外模板框架重量及施工荷载之和）的100%，用砂袋进行支架预压。支架预压按预压单元进行分三级加载，三级加载依次为预压荷载值的60%、80%、100%。纵向加载时，沿桥梁纵向从跨中开始向梁端进行对称布载；横向布载时。从桥梁中线向两侧对称布载。每级加载完毕后，对支架沉降量进行观测。当12h的沉降量平均值小于2mm时，进行下一次加载。若监测点12h的沉降量平均值大于2mm时，应继续观测，并查明原因后对同类支架全部进行处理后再重新进行预压。
最后一级稳定时间为24小时，稳定一般为小于1mm/d，否则应继续持荷预压，直至支架变形稳定后方可卸载。预压完成后需经监理工程师同意，方可进行卸载。支架预压可一次性卸载，卸载时纵横向应均衡、对称、同步进行，随时注意卸载过程的异常情况。
5、测点的布置：
压重前先在底模和支架基础上布设观测点，桥跨纵向布置5个监测断面，墩顶截面、L/4截面、L/2截及3L/4截面处，每个截面布5个测点。底模不得悬空或翘曲，否则将影响观测结果。观测点在预压前、预压时、预压后、卸载后观测并记录结果。为减小人为观测误差，应定人、定仪器观测。沉降观测过程中，每一次观测均经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、吊装设备的选用：
压重吊装设备采用2台25T吊车。
7、压重顺序：
7.1预压沉降量观测采用标高法进行测量，精确到0.01mm。
7.2全部重量达到60%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。
7.3继续按上一步的步骤进行压重，待压至总重量的80%时继续对观测点进行测量并详细作好记录。
7.4压重至总重量的100%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，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、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。
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、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。
10、预拱度设置：
对于主线跨A匝道桥预应力钢筋混凝土连续箱梁，考虑到张拉时起拱及设计资料要求, 不设预拱度，但需根据观测结果考虑支架弹性、非弹性变形及地基沉降调整底模标高。
清潭河中桥拱圈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的各种木锲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。
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确立检查制度，由项目部对各分项工程的施工进度进行检查，检查采用计划与实际进行比较的方法。对存在延误工期的情况进行调查，如果是施工队伍的原因将进行处罚，要求其在后续作业中争取赶回工期。
1.8进度自检制度，各个分项工程的施工进度每周、每天进行自检，发现延后及时纠正。
2、质量保证措施
科学、合理的施工技术措施是保工期、保质量、保安全、求效益的重要条件，我们将严格遵循招标文件提出的规范、规程要求，确保工程质量达到合格。项目部质量保证体系见后附图。
2.1所有操作及质量检查标准均应严格遵循《公路桥涵施工技术规范》的要求进行，严格按图施工。
2.2对于桥梁墩身结构设计图部分，施工时应认真阅读和领会设计图中有关说明和施工要点，并遵照执行。
2.3所有测量标志施工前均应进行复测，精度必须满足规范要求，施工过程中应妥善保护并定期复测。对于施工中增设的临时测量标志，其埋设和测量均应满足有关规范要求，所有测量标志须经监理人员同意后方可使用。
2.4劳务队的各班组之间互相监督检查是否有技术错误。项目部质检员经常在现场监督检查是否有质量、技术上的错误，保证每个劳务队的每个班组对施工的工序清楚、明了。
2.5每道工序施工完毕，劳务队负责质量、安全的人员先自检，自检合格再报项目部质检员检查，项目部质检员检查合格后方可报监理工程师检验。检验时必须按照施工图纸和设计规范要求。
3、安全保证措施
3.1对所有施工人员做严格的安全技术书面交底，施工操作人员接受交底，掌握安全技术操作规程后应在书面交底上签字。做到人人熟知安全技术操作规程，人人遵守安全技术操作规程。安全责任层层落实。
3.2严格检查所用架主材，不合格者坚决不予以使用。
3.3所有操作人员均应执证上岗，证件必须留施工现场待查，并做到人证相符。
3.4所有操作人员必须正确配戴安全带、安全帽，安全带应高挂底用，并遵守施工现场的其它安全规章制度。
3.5操作有员在操作过程中不得吸烟、闲谈或做与工作无关的事。
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