蓋梁預(yù)壓方案(千斤頂反壓)

中鐵五局路橋工程有限責(zé)任公司13#墩蓋梁支架預(yù)壓方案及計(jì)算書編制: 審核: 批準(zhǔn): 中鐵五局路橋公司成貴項(xiàng)目二分部目錄一、編制依據(jù)及原則11.1 編制依據(jù)11.2 編制原則1二、現(xiàn)澆梁施工工程概況1三、支架預(yù)壓的實(shí)施及計(jì)劃23.1 施工部署及任務(wù)劃分23.2 資源配置23.3 工期計(jì)劃3四、支架預(yù)壓方案34.1 支架預(yù)壓施工流程34.2試驗(yàn)對(duì)象及其目的34.3方法概述4五、支架受力模擬及計(jì)算6六、預(yù)壓數(shù)據(jù)采集8七、反力架模型各構(gòu)件受力計(jì)算9八、施工注意事項(xiàng)13九、質(zhì)量保證措施13十、安全保證措施14新街車站橋13#墩蓋梁柱梁式支架預(yù)壓方案及計(jì)算書一、編制依據(jù)及原則1.1 編制依據(jù)1、本標(biāo)段招投標(biāo)文件及施工合同。2、本管段內(nèi)橋梁設(shè)計(jì)圖紙、相關(guān)通用圖及本管段施工組織設(shè)計(jì)。3、我單位編制的蓋梁專項(xiàng)施工方案、蓋梁貝雷支架計(jì)算書。3、客運(yùn)專線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南（TZ213-2005）。4、鐵路混凝土梁支架法現(xiàn)澆施工技術(shù)規(guī)程（TB10110-2011）5、鐵路工程技術(shù)規(guī)范及國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)則、規(guī)程。6、我單位擁有的科技工法成果和現(xiàn)有的企業(yè)管理水平，勞力、設(shè)備技術(shù)能力以及長(zhǎng)期從事鐵路建設(shè)所積累的豐富的施工經(jīng)驗(yàn)；1.2 編制原則1、嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)范、規(guī)程和規(guī)則等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)并貫穿于整個(gè)施工過程中。2、結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況及我單位承諾的工期、質(zhì)量、安全等各方面要求，制定出完善的質(zhì)量及安全保證體系和保證措施，確保該項(xiàng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。 3、 充分考慮氣候、季節(jié)對(duì)施工的影響，合理安排各工序順序，做到全面展開，平行流水作業(yè)；正確選用施工方法，科學(xué)組織。各工序緊密銜接，避免不必要的重復(fù)工作，以保證施工連續(xù)均衡有序進(jìn)行。4、堅(jiān)持在實(shí)事求是的基礎(chǔ)上，力求技術(shù)先進(jìn)、科學(xué)合理、經(jīng)濟(jì)適用的原則。在確保工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的前提下，確定經(jīng)濟(jì)施工方法，積極采用新技術(shù)、新工藝、新機(jī)具、新材料、新測(cè)試方法。5、建立健全質(zhì)量管理體系和制度，配備專職質(zhì)檢人員進(jìn)行全過程控制；工程質(zhì)量符合國(guó)家、交通部現(xiàn)行的質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文。二、現(xiàn)澆梁施工工程概況成都至貴陽客運(yùn)專線CGZQSG-9標(biāo)段二分部共有橋梁三座，其中新街車站1號(hào)多線特大橋門式墩數(shù)量為9個(gè)，新街車站2號(hào)多線中橋門式墩數(shù)量為2個(gè)。其中，1號(hào)多線特大橋12#-14#墩為2立柱門式墩，15#-20#墩為3立柱門式墩，2號(hào)多線中橋1#-2#墩為3立柱門式墩。蓋梁支架采用柱梁式支架施工，支架預(yù)壓材料采用千斤頂反力加載預(yù)壓。三、支架預(yù)壓的實(shí)施及計(jì)劃3.1 施工部署及任務(wù)劃分根據(jù)蓋梁施工任務(wù)及總體施工安排，張拉工及雜工等協(xié)同作業(yè)，完成支架預(yù)壓施工。施工隊(duì)伍管理人員及施工作業(yè)人員安排計(jì)劃見表1。表1 施工隊(duì)伍管理人員安排計(jì)劃管理人員組成人數(shù)職責(zé)隊(duì)長(zhǎng)1負(fù)責(zé)施工現(xiàn)場(chǎng)、調(diào)度、全面管理、組織工作等領(lǐng)工員5負(fù)責(zé)施工生產(chǎn)的落實(shí)工作等技術(shù)負(fù)責(zé)人1負(fù)責(zé)技術(shù)管理工作等工班長(zhǎng)1負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)施工工作等技術(shù)員2負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)管理工作等質(zhì)檢員2負(fù)責(zé)質(zhì)量管理工作等安全員2負(fù)責(zé)安全、環(huán)保管理工作等材料員1負(fù)責(zé)物資、設(shè)備管理工作等張拉工12負(fù)責(zé)千斤頂?shù)陌惭b、油泵的操作雜工8負(fù)責(zé)預(yù)壓縱、橫梁的安裝3.2 資源配置材料準(zhǔn)備：根據(jù)蓋梁貝雷支架預(yù)壓方案所采用的材料：I56a工字鋼，8臺(tái)千斤頂、張拉油泵、25精軋螺紋鋼、錨固劑等預(yù)壓材料所需數(shù)量，編制材料進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃，由項(xiàng)目部物資部按時(shí)采購。施工機(jī)具、設(shè)備準(zhǔn)備：根據(jù)工期要求以及施工場(chǎng)地情況，合理安排各種機(jī)具、設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃，使用前進(jìn)行調(diào)試工作，確保機(jī)械性能良好。每?jī)啥臻g蓋梁預(yù)壓主要物資、機(jī)械設(shè)備配備詳見見表2：表2 主要物資、機(jī)械設(shè)備配備表序號(hào)物資、機(jī)械設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)單位所需數(shù)量1工字鋼I56a米1022精軋螺紋鋼25米803灌漿料kg3004鋼絞線5-15.2米（墩高h(yuǎn)+3）*85吊車25T臺(tái)26千斤頂350T、500T臺(tái)各4個(gè)7張拉油泵500型臺(tái)88水準(zhǔn)儀臺(tái)23.3 工期計(jì)劃根據(jù)支架現(xiàn)澆蓋梁施工作業(yè)進(jìn)度指標(biāo)，蓋梁貝雷支架預(yù)壓施工時(shí)間可按5天考慮。表3 支架現(xiàn)澆蓋梁施工作業(yè)進(jìn)度指標(biāo)序號(hào)施工工序施工時(shí)間（d）備注1精軋螺紋鋼錨固提前處理2反力支架的加工提前加工3反力支架的安裝2d4支架預(yù)壓2d5反力支架的拆除1d合計(jì)5d四、支架預(yù)壓方案4.1 支架預(yù)壓施工流程支架驗(yàn)收 標(biāo)高測(cè)量 反力架安裝 加載20% 沉降變形觀測(cè) 加載40% 沉降變形觀測(cè) 加載60% 沉降變形觀測(cè) 加載80% 沉降變形觀測(cè) 加載100% 沉降變形觀測(cè) 加載110% 沉降變形觀測(cè) 加載120% 沉降變形觀測(cè) 加載130% 沉降變形觀測(cè) 分級(jí)卸載到50% 沉降變形觀測(cè) 分級(jí)卸載到0% 標(biāo)高調(diào)整4.2試驗(yàn)對(duì)象及其目的1、試驗(yàn)對(duì)象為貝雷梁、落模沙箱、鋼管立柱，預(yù)壓跨度為兩墩間距離，此處按13#墩計(jì)算，跨度12米。2、試驗(yàn)?zāi)康模簽榇_保蓋梁施工安全，消除結(jié)構(gòu)的非彈性變形，檢驗(yàn)鋼管立柱的承載能力，確定蓋梁混凝土重載下?lián)隙戎?。通過模擬貝雷梁在蓋梁施工時(shí)的加載過程來分析、驗(yàn)證貝雷梁及其模板系統(tǒng)的彈性變形。通過其規(guī)律來指導(dǎo)蓋梁施工中模板的預(yù)拱度值，并據(jù)此基本評(píng)判施工的安全性。4.3方法概述1、預(yù)壓前的檢查：、檢查支架各構(gòu)件聯(lián)接是否緊固，尤其是螺栓之間的連接，機(jī)構(gòu)裝配是否精確和靈活，金屬結(jié)構(gòu)有無變形，各焊縫檢測(cè)滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的要求；檢查支架的立柱間的錨固是否牢固；檢查貝雷梁框架間錨固是否牢固；照明充足，警示明確。2、預(yù)壓方法：模擬該蓋梁的現(xiàn)澆過程，進(jìn)行實(shí)際加載，以驗(yàn)證并得出其承載能力。預(yù)壓達(dá)到要求重量時(shí)，開始進(jìn)入沉降觀測(cè)期，觀測(cè)期以相鄰兩次觀測(cè)值不超過2mm為止，沉降量分為塑性變形和彈性變形，彈性變形一般較小。荷載按順序逐加，進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)，當(dāng)完成130%荷載加載后，6小時(shí)觀測(cè)一次，12小時(shí)觀測(cè)一次，24小時(shí)再觀測(cè)一次。前后兩次觀測(cè)支架沉落量小于等于2mm后，方可卸載3、準(zhǔn)備工作：1）傳力橫梁按照蓋梁寬度制定傳力橫梁，傳力橫梁為兩片相焊的I56a工字鋼，長(zhǎng)4m。制作要求：、雙拼56a工字鋼采用焊接連接，從中間往兩邊每隔50cm一道焊縫，焊縫長(zhǎng)度不得小于20cm；、雙拼56a工字鋼在千斤頂處需焊接加勁鋼板，大小與56a工字鋼凹槽一致，厚度2cm，每處焊接3道；、雙拼56a工字鋼在千斤頂處底面焊接兩塊50cm*50cm*3cm的鋼板，防止工字鋼受千斤頂集中荷載;、傳力橫梁共制作3條，其中位于跨中的一條在相應(yīng)的位置割出100mm的孔道，用于安裝傳力鋼筋，其余兩條不作任何割孔處理。2、安裝千斤頂準(zhǔn)備8臺(tái)千斤頂，傳力橫梁加固到位后，根據(jù)編號(hào)將各千斤頂安裝于加載位置，油泵置于兩端橋墩墩頂處。3、反力架沿蓋梁方向兩千斤頂上放置反力架，反力架為兩片相焊的I56a工字鋼，長(zhǎng)12m，在相應(yīng)的位置割出100mm的孔道，用于安裝傳力鋼筋。制作要求與上述傳力橫梁一致。4、跨中配重在兩墩之間澆注50m的混凝土塊，用于跨中兩千斤頂配重。5、安裝傳力鋼筋按照設(shè)計(jì)位置，安裝傳力5S15.2鋼絞線，安裝時(shí)，分配梁處加設(shè)相應(yīng)15.2-19工具錨錨固好固定端，在反力架上相應(yīng)的點(diǎn)安裝15.2-19工具錨，用千斤頂加設(shè)一定的張拉力，以消除鋼絞線的松弛量。分配梁采用兩片相焊的I56a工字鋼，長(zhǎng)50cm，并與錨固于承臺(tái)上的4根25的精軋螺紋鋼相連。具體如下圖所示：五、支架受力模擬及計(jì)算根據(jù)蓋梁貝雷支架計(jì)算書中貝雷梁支點(diǎn)約束最大反力確定施加荷載，以13#墩蓋梁為例，其加載位置如下：（橫橋向：m）（兩端順橋向：m）（跨中順橋向：m）由上述橫橋向貝雷片受力圖得貝雷片彎矩圖：剪力圖：位移圖：最大位移量：v=18.0mm以蓋梁貝雷支架計(jì)算書求得13#墩蓋梁貝雷梁受力圖如下：彎矩圖：剪力圖：位移圖：最大位移量：v=18.3mm上述千斤頂反力加載預(yù)壓荷載并未加上反力架對(duì)貝雷梁產(chǎn)生的荷載，加上后預(yù)壓施工彎矩值與理論彎矩值基本一致，預(yù)壓施工剪力值比理論剪力值大，預(yù)壓施工擾度值與理論擾度值基本一致，則通過千斤頂張拉作用的反力預(yù)壓支架，可以很好的驗(yàn)證支架系統(tǒng)穩(wěn)定性，同時(shí)消除支架系統(tǒng)的永久變形，給支架拱度的設(shè)置提供依據(jù)與參數(shù)。六、預(yù)壓數(shù)據(jù)采集1、觀測(cè)點(diǎn)布設(shè)支架安裝后，在預(yù)壓試驗(yàn)開始前，分別在支架底板橫向左、右設(shè)置二點(diǎn)，橫橋向在蓋梁中心、1/4、3/4及支架端部設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)，共設(shè)10個(gè)點(diǎn)。其中支架端部在貝雷梁上測(cè)量，蓋梁中心、1/4、3/4的位置采用鋼絲吊鉛錘的方法進(jìn)行測(cè)量。2、觀測(cè)數(shù)據(jù)采集觀測(cè)方法：加載前對(duì)各觀測(cè)點(diǎn)初始狀態(tài)進(jìn)行觀測(cè)，采集基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，加載過程中，為避免加載過快，造成支架受力不均，最后出現(xiàn)垮塌，荷載分七級(jí)施加，第一級(jí)荷載加至蓋梁跨中混凝土重量的20%，第二級(jí)荷載加至蓋梁跨中混凝土重量的40%，第三級(jí)荷載加至蓋梁跨中混凝土重量的60%，第四級(jí)荷載加至蓋梁跨中混凝土重量的80%，第五級(jí)荷載加至蓋梁跨中混凝土重量的100%，第六級(jí)荷載加至蓋梁跨中混凝土重量的110%，第七級(jí)荷載加至蓋梁跨中混凝土重量的120%，第八級(jí)荷載加至蓋梁跨中混凝土重量的130%。分別對(duì)八個(gè)階段進(jìn)行變形觀測(cè)，并與計(jì)算值對(duì)比，當(dāng)實(shí)測(cè)值與計(jì)算值相差較大時(shí)查明原因后再加下級(jí)荷載。加載完成后，連續(xù)觀測(cè)1天，直到變形穩(wěn)定，沉降量不超過2mm后，觀測(cè)并記錄各測(cè)點(diǎn)的最終標(biāo)高，然后進(jìn)行卸載。卸載過程中按蓋梁跨中混凝土重量的50%，0%進(jìn)行卸載，并精確測(cè)出最終卸載后支架各測(cè)點(diǎn)的標(biāo)高，為支架預(yù)拱度調(diào)整提供依據(jù)。3、數(shù)據(jù)整理卸載完成后，整理收集得到的所有數(shù)據(jù)，得出支架底模的彈性變形和非彈性變形，確定支架在混凝土澆筑過程中的撓度，再考慮張拉起拱度，以確定底模標(biāo)高調(diào)整。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，對(duì)底模標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整，使預(yù)留拱度值更加準(zhǔn)確，同時(shí)也是對(duì)支架的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的檢驗(yàn)。4、模板預(yù)拱度的調(diào)整為了使蓋梁的線型滿足設(shè)計(jì)要求，支架必須設(shè)置預(yù)拱度。支架預(yù)拱度值的大小主要考慮：1）支撐梁承重后引起的彈性變形值。2）蓋梁設(shè)計(jì)給定的預(yù)應(yīng)力和自重引起的變形值。3）設(shè)計(jì)要求的拱度值。預(yù)拱度的設(shè)置：預(yù)拱度的設(shè)置是通過貝雷梁上木模板墊薄鋼板或木楔子來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)?shù)啄０惭b就位后，調(diào)整各支點(diǎn)模板橫橋向標(biāo)高，使最終安裝側(cè)模時(shí)，鋼模板處于澆筑混凝土?xí)r的正確位置，同時(shí)設(shè)置好預(yù)留拱度。通過預(yù)壓試驗(yàn)確定跨中的拱度值，其余各點(diǎn)標(biāo)高按二次拋物線設(shè)置。七、反力架模型各構(gòu)件受力計(jì)算1、關(guān)于荷載：13#墩蓋梁跨中長(zhǎng)12.6m，混凝土116.1m，因此實(shí)驗(yàn)的荷載為：116.12.61.3=392.418噸=3924.18KN。此外不再增加額外的荷載，固現(xiàn)場(chǎng)模擬施加總荷載約為3623KN，則每個(gè)千斤頂所需提供的力分別為：兩端（共6個(gè)千斤頂）單個(gè)487KN，跨中（共2個(gè)千斤頂）單個(gè)501.5KN。2、傳力橫梁受力模型：（跨中）（兩端）彎矩圖：（跨中）（兩端）剪力圖：（跨中）（兩端）位移圖：由圖可得：最大彎矩Mmax=59.29KNm最大剪力Q=311.17KN滿足要求！桿件的豎向最大位移在3號(hào)單元跨中處，由結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器得Vmax=0.02mmV=350/400=0.875mm滿足要求！3、反力架受力模型：彎矩圖：剪力圖：位移圖：由圖可得：最大彎矩Mmax=462.65KNm最大剪力Q=487KN滿足要求！4、跨中混凝土配重計(jì)算跨中澆注混凝土基礎(chǔ)，并在基礎(chǔ)相應(yīng)位置預(yù)埋錨固鋼筋（25精軋螺紋鋼），在錨固鋼筋上安裝分配梁，通過混凝土基礎(chǔ)自重提供不小于1003KN反力。C30混凝土容重按24KN/m，混凝土基礎(chǔ)V=1003/24=41.8m，則基礎(chǔ)方量為50m，大小為(長(zhǎng)*寬*高)5m*2.5m*4m。為防止基礎(chǔ)開裂，分別在基礎(chǔ)頂面及底面綁扎一層12網(wǎng)片鋼筋，鋼筋間距10cm，兩網(wǎng)片間采用16鋼筋進(jìn)行支撐。5、錨固鋼筋（25精軋螺紋鋼）強(qiáng)度及錨固長(zhǎng)度計(jì)算：傳力5S15.2鋼絞線需提供反力501.5KN，單根25精軋螺紋鋼（按PSB500型計(jì)算）屈服強(qiáng)度為500Mpa，則最大抗拉強(qiáng)度為：245.44KN，為受力均勻每個(gè)分配梁需用4根25精軋螺紋鋼進(jìn)行錨固。錨固長(zhǎng)度：la=a*d*fy/ft（a為鋼筋類別系數(shù)，此處為0.16,；d為鋼筋直徑；fy為鋼筋的屈服強(qiáng)度值；ft為砼的抗拉強(qiáng)度值）la=0.16*0.025*500/1.43=1.4m，實(shí)際選擇錨固長(zhǎng)度為1.5m，為保證分配梁施工方便，單根25精軋螺紋鋼長(zhǎng)2.5m。錨固鋼筋埋設(shè)位置如下圖所示：（墩身承臺(tái)處）（跨中基礎(chǔ)）八、施工注意事項(xiàng)1、支架預(yù)壓時(shí)，應(yīng)安排專人進(jìn)行指揮，并做好每個(gè)千斤頂張拉力的記錄，按設(shè)計(jì)荷載分階段進(jìn)行預(yù)壓；2、預(yù)壓時(shí)，做好周圍防護(hù)措施，防止鋼絞線或其他構(gòu)件發(fā)生斷裂、飛迸，發(fā)生安全事故；3、支架預(yù)壓前，應(yīng)對(duì)支架地基周圍做好排水設(shè)施，防止雨水或積水浸泡支架地基；4、每一級(jí)加載時(shí)，通過測(cè)量觀測(cè)，無異常后方可進(jìn)行下一級(jí)加載；5、盡量避免在夜間進(jìn)行吊裝預(yù)壓。九、質(zhì)量保證措施1、測(cè)量前應(yīng)加強(qiáng)支架的全面檢查，確保支架在荷載作用下無異常變形；2、加載及卸載過程中應(yīng)加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)安全保衛(wèi)工作，確保各方面的安全；3、測(cè)點(diǎn)要固定，用紅油漆提前做好標(biāo)識(shí)；4、專人負(fù)責(zé)對(duì)水準(zhǔn)點(diǎn)位置進(jìn)行保護(hù)；5、如實(shí)填寫觀測(cè)數(shù)據(jù)，繪制彈性和非彈性曲線。如出現(xiàn)意外數(shù)據(jù)，應(yīng)分析原因，不得弄虛作假；6、觀測(cè)過程如局部位置變形過大，應(yīng)立即停止加載并卸載，及時(shí)查找原因，采取補(bǔ)救措施。十、安全保證措施1、進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)必須遵守安全生產(chǎn)紀(jì)律；2、吊裝時(shí)必須有統(tǒng)一的指揮、統(tǒng)一明確的信號(hào)；3、作業(yè)人員上班前不得喝酒；4、作業(yè)人員禁止穿硬底鞋、高跟鞋、塑料底鞋和帶釘?shù)男?、吊車行走道路和工作