西气东输天燃气管道现浇梁支架预压施工方案样本.doc

许漯特大桥跨西气东输天燃气管道现浇梁支架预压施工方案

许漯特大桥于DK818+293.50跨西气东输天燃气管道，线路和管道斜交41°，设计于该处采取（32+48+32）m连续梁跨越，连续梁桥跨里程为DK818+238.41～DK818+351.76,全长113.3m（除两端梁缝）。（32+48+32）m连续梁为现浇支架连续梁工艺施工，在铁路线路直线无声屏障路段。
支架搭设并检验合格后，安装外模并用砂袋进行分段支架预压，消支架及地基塑性变形，验证支架稳定性、计算支架及地基弹性变形以控制模板安装标高等。
一、支架预压目标：
1) 检验支架及地基强度及稳定性，确保施工质量及安全。
2) 降低和消除地基沉降变形及支架非弹性变形影响，依据掌握弹性变形资料进行箱梁底模铺设并设置预拱度，有利于桥面线形控制。
二、 预压材料准备
用编织袋装砂对支架进行预压，预压荷载按梁体自重120％加上内模重量考虑。为更切实达成预压实际效果，模拟施工时实际工况分级进行支架预压。预压采取分跨形式，先预压714～715号墩32m跨、然后预压715～716号墩48m跨、最终预压716～717号墩32m跨。每跨先加载墩顶部位，由墩顶向跨中推进。
三、估计地基沉降量及支架变形量计算
1、地基沉降量
依据支架及地基检算书：混凝土面承受最大压力P0为66.25kPa，计算单根立杆受力面积为0.6×0.6m，地基沉降量计算深度按3倍基础宽度计算为1.8m,依据地质图和处理后地基，计算范围内自上而下为0.2m混凝土、1.2m煤矸石、0.4m粉质黏土，地基沉降量计算时不考虑混凝土及煤矸石沉降量，只计算粉质黏土部分，公式以下（参考建筑施工计算手册）：
△S＝（P0/ES）×（Z×a）＝（0.066/1.8）×（0.4×0.322）＝0.005m＝5mm
式中：
P0为混凝土面立杆集中荷载；
ES为地基沉降量计算深度；
Z为粉质黏土厚度；
a依据计算基础长宽比为1和基础宽度和计算地基深度比值为3查表得悉。
2、支架变形量
本连续梁底板以下采取三层立杆进行搭设，加上顶托和底托共四处接缝，依据以往施工经验，每根立杆接头处非弹性变形为2mm，弹性变形量为1mm，则总变形量为12mm。
计算支架预压时按总沉降量17mm进行预控，如实际沉降量（尤其是地基沉降量）远大于设计数量时则必需停止加载并分析原因后调整预压步骤。
四、人员及机械组织
预压由现场施工员王孝书组织，安全员于继刚负责作业机机械及人员指挥，技术员官建文负责分级预压重量统计，测量员李海江负责沉降观察。现场作业工人20人，负责砂袋吊运及堆放。
作业机械为25t吊车二台。
五、具体实施方案
1、预压重量计算
箱梁总混凝土量为1371.1立方，按26KN/m3进行计算，总荷载为35648KN，加载120%荷载为42778KN；依据支架计算书内模板支撑架自重标准值（竹胶合板、方木及钢管）：0.30kN/m2，按展开宽度10m计算，内模重量按3 KN/m进行考虑，连续梁总长度为113.3m，则内模总荷载为340KN；则一联连续梁预压总荷载为43118KN。堆载砂按16 KN/m3进行计算（荷载分布横向部署图见附图1～2）。
依据箱梁设计图，32m跨分配荷载为12307KN，48m跨分配荷载为18504KN。
2、预压步骤
模拟梁体浇注次序对每孔支架分跨实施预压，先底腹板、后顶板、翼缘板，分三级对称加载，即每级加载时先3#区域、再2#、4#号区域、最终1#、5#区域对称加载（加载试验等级荷载控制见附表1～2）
一级加载：腹板重+底板重=51.4%梁体自重荷载+内模重量
二级加载：100%梁体自重 +内模重量
三级加载：120%梁体自重+内模重量
每级加载间距时间不少于12h，并视分级沉降趋于稳定后才能断续加载。
分级分跨预压荷载见下表：

加载数量
714-717#跨
715-716#跨
716-717#跨
本级加载数量（t）
累计数量（t）
本级加载数量（t）
累计数量（t）
本级加载数量（t）
累计数量（t）
一级
532
532
801
801
532
532
二级
504
1036
769
1570
504
1036
三级
205
1241
260
1830
205
1241
累计
1241
1830
1241
3、材料
采取砂袋（规格直径110cm高度80cm, 1200kg/袋）,吊车吊装。砂袋每袋必需进行实际称重，可在现场设磅称称重，也可将装好河砂砂袋采取整车运输至含有对应称重单位进行过磅。
4、预压观察
在外模安装完后由技术人员自检并布设沉降观察点：按顺桥向每6米在外模内侧部署一排，每排7个点（分别在底板中间、底板两侧、两侧腹板顶部、翼板两侧位置，观察点部署图见附图3）。地基沉降在硬化后混凝土地面上顺桥向每孔跨中设2个点（在箱梁腹板底部），然后对各个观察点进行初始标高水准测量，以上工作完成后方可进入支架预压工序。
为了解支架沉降情况，在预压之前测出先测量各控制点标高，在加载51.4%、100%、120%后均要复测各控制点标高。
5、分级预压观察时间及稳定标准以下：
（1）、加载过程中每2个小时采取抽查部分断面形式观察一次，避免因偏压造成支架侧翻，用于指导对称堆载；
（2）、分级加载完成后立即测量沉降量，作为本级沉降稳定初始值；
（3）、前二级加载完成后每隔隔2个小时测量一次沉降量，并和分级加载完成后沉降差进行对比，沉降差小于1mm/2h即可进行下级预压。
（4）、最终一级加载120%预压荷载完成后每8h测量一次沉降量，连续持荷观察24h，沉降差小于1mm/8h即表明地基及支架已基础沉降到位，可逐步卸载。如持荷24h后支架沉降不稳定，还须持荷进行预压，直到地基及支架沉降到位方可卸载。
6、当出现以下情况时停止加载：
（1）、支架全部荷载加载完成，经观察支架变形稳定可终止加载。
（2）、预压过程中如发觉模板横向左右对称断面沉降差超出10mm时应停止加载并分析原因。
（3）、支架及地基变形量（尤其是地基）超出计算值时，停止加载并分析原因。
（4）、在预压过程中同时观察支架强度和稳定性，对立杆出现挤压变形、倾斜度大于1/200、横杆出现脱扣等现象时停止加载并分析原因。
7、卸载：
如达成稳定条件即可进行卸载，按堆载相反次序进行材料卸载。
8、弹性变形及塑性变形量计算：
卸载完成后，要再次复测各控制点标高，方便得出支架和地基弹性变形量（等于卸载后标高减去持荷卸载前所测标高），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非弹性变形（即塑性变形）量。预压完成后要依据预压结果经过可调顶托调整支架标高，从而达成对箱梁底高程进行修正目标。
六、模板安装上拱度设置
本连续梁不设梁体预拱度，模板安装时设因支架及地基弹性变形量引发模板上拱度。
经预压完成后先将模板全部调至设计标高（即预压过程中塑性变形部分），再依据预压结果中支架在荷载作用下弹性变形设置上拱度，上拱度以跨中向支座中心按纵向二次抛物线设置。
七、预压过程中安全方法
1、支架经作业队及分部检验合格后签认检验证方可进行预压。检验内容包含支架碗扣是否扣紧、底托是否和地面密贴、顶托是否和方木密贴等。
2、支架预压过程中必需对称均衡加载和卸载，预防支架倾斜。
3、现场统计每袋实际重量并对应调整预压袋数，预防堆载不足，避免过载。
4、做好雨季施工时材料覆盖工作，预防因砂含水量过大造成过载。如雨停后继续加载，必需实测河砂含水率，对应进行重量调整。支架两侧排水沟必需保持通畅。
5、跨天燃气管道处地面必需设沉降观察点进行监测，如地面沉降大于计算数值时必需分析原因并采取加固方法。

附件：
附图1：跨天燃气管道连续梁支架砂袋预压部署图
附图2：跨天燃气管道连续梁横向荷载部署图
附图3：支架预压观察点位部署图
附表1：32m跨支架加载试验等级荷载控制表
附表2：48m跨支架加载试验等级荷载控制表