蓋梁預壓方案(千斤頂反壓)

中鐵五局路橋工程有限責任公司13#墩蓋梁支架預壓方案及計算書編制: 審核: 批準: 中鐵五局路橋公司成貴項目二分部目錄一、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、支架預壓的實施及計劃23.1 施工部署及任務劃分23.2 資源配置23.3 工期計劃3四、支架預壓方案34.1 支架預壓施工流程34.2試驗對象及其目的34.3方法概述4五、支架受力模擬及計算6六、預壓數(shù)據(jù)采集8七、反力架模型各構件受力計算9八、施工注意事項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壓方案及計算書一、編制依據(jù)及原則1.1 編制依據(jù)1、本標段招投標文件及施工合同。2、本管段內(nèi)橋梁設計圖紙、相關通用圖及本管段施工組織設計。3、我單位編制的蓋梁專項施工方案、蓋梁貝雷支架計算書。3、客運專線鐵路橋涵工程施工技術指南（TZ213-2005）。4、鐵路混凝土梁支架法現(xiàn)澆施工技術規(guī)程（TB10110-2011）5、鐵路工程技術規(guī)范及國家行業(yè)標準、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、設備技術能力以及長期從事鐵路建設所積累的豐富的施工經(jīng)驗；1.2 編制原則1、嚴格遵守相關規(guī)范、規(guī)程和規(guī)則等技術標準并貫穿于整個施工過程中。2、結合現(xiàn)場調(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，確保該項目標的實現(xiàn)。 3、 充分考慮氣候、季節(jié)對施工的影響，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，科學組織。各工序緊密銜接，避免不必要的重復工作，以保證施工連續(xù)均衡有序進行。4、堅持在實事求是的基礎上，力求技術先進、科學合理、經(jīng)濟適用的原則。在確保工程質(zhì)量標準的前提下，確定經(jīng)濟施工方法，積極采用新技術、新工藝、新機具、新材料、新測試方法。5、建立健全質(zhì)量管理體系和制度，配備專職質(zhì)檢人員進行全過程控制；工程質(zhì)量符合國家、交通部現(xiàn)行的質(zhì)量驗收標準和工程建設標準強制性條文。二、現(xiàn)澆梁施工工程概況成都至貴陽客運專線CGZQSG-9標段二分部共有橋梁三座，其中新街車站1號多線特大橋門式墩數(shù)量為9個，新街車站2號多線中橋門式墩數(shù)量為2個。其中，1號多線特大橋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，支架預壓材料采用千斤頂反力加載預壓。三、支架預壓的實施及計劃3.1 施工部署及任務劃分根據(jù)蓋梁施工任務及總體施工安排，張拉工及雜工等協(xié)同作業(yè)，完成支架預壓施工。施工隊伍管理人員及施工作業(yè)人員安排計劃見表1。表1 施工隊伍管理人員安排計劃管理人員組成人數(shù)職責隊長1負責施工現(xiàn)場、調(diào)度、全面管理、組織工作等領工員5負責施工生產(chǎn)的落實工作等技術負責人1負責技術管理工作等工班長1負責現(xiàn)場施工工作等技術員2負責現(xiàn)場技術管理工作等質(zhì)檢員2負責質(zhì)量管理工作等安全員2負責安全、環(huán)保管理工作等材料員1負責物資、設備管理工作等張拉工12負責千斤頂?shù)陌惭b、油泵的操作雜工8負責預壓縱、橫梁的安裝3.2 資源配置材料準備：根據(jù)蓋梁貝雷支架預壓方案所采用的材料：I56a工字鋼，8臺千斤頂、張拉油泵、25精軋螺紋鋼、錨固劑等預壓材料所需數(shù)量，編制材料進場計劃，由項目部物資部按時采購。施工機具、設備準備：根據(jù)工期要求以及施工場地情況，合理安排各種機具、設備的進場計劃，使用前進行調(diào)試工作，確保機械性能良好。每兩墩間蓋梁預壓主要物資、機械設備配備詳見見表2：表2 主要物資、機械設備配備表序號物資、機械設備名稱規(guī)格型號單位所需數(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+3）*85吊車25T臺26千斤頂350T、500T臺各4個7張拉油泵500型臺88水準儀臺23.3 工期計劃根據(jù)支架現(xiàn)澆蓋梁施工作業(yè)進度指標，蓋梁貝雷支架預壓施工時間可按5天考慮。表3 支架現(xiàn)澆蓋梁施工作業(yè)進度指標序號施工工序施工時間（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支架預壓2d5反力支架的拆除1d合計5d四、支架預壓方案4.1 支架預壓施工流程支架驗收 標高測量 反力架安裝 加載20% 沉降變形觀測 加載40% 沉降變形觀測 加載60% 沉降變形觀測 加載80% 沉降變形觀測 加載100% 沉降變形觀測 加載110% 沉降變形觀測 加載120% 沉降變形觀測 加載130% 沉降變形觀測 分級卸載到50% 沉降變形觀測 分級卸載到0% 標高調(diào)整4.2試驗對象及其目的1、試驗對象為貝雷梁、落模沙箱、鋼管立柱，預壓跨度為兩墩間距離，此處按13#墩計算，跨度12米。2、試驗目的：為確保蓋梁施工安全，消除結構的非彈性變形，檢驗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的加載過程來分析、驗證貝雷梁及其模板系統(tǒng)的彈性變形。通過其規(guī)律來指導蓋梁施工中模板的預拱度值，并據(jù)此基本評判施工的安全性。4.3方法概述1、預壓前的檢查：、檢查支架各構件聯(lián)接是否緊固，尤其是螺栓之間的連接，機構裝配是否精確和靈活，金屬結構有無變形，各焊縫檢測滿足設計規(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、預壓方法：模擬該蓋梁的現(xiàn)澆過程，進行實際加載，以驗證并得出其承載能力。預壓達到要求重量時，開始進入沉降觀測期，觀測期以相鄰兩次觀測值不超過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，進行連續(xù)觀測，當完成130%荷載加載后，6小時觀測一次，12小時觀測一次，24小時再觀測一次。前后兩次觀測支架沉落量小于等于2mm后，方可卸載3、準備工作：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、安裝千斤頂準備8臺千斤頂，傳力橫梁加固到位后，根據(jù)編號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12m，在相應的位置割出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計位置，安裝傳力5S15.2鋼絞線，安裝時，分配梁處加設相應15.2-19工具錨錨固好固定端，在反力架上相應的點安裝15.2-19工具錨，用千斤頂加設一定的張拉力，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50cm，并與錨固于承臺上的4根25的精軋螺紋鋼相連。具體如下圖所示：五、支架受力模擬及計算根據(jù)蓋梁貝雷支架計算書中貝雷梁支點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壓荷載并未加上反力架對貝雷梁產(chǎn)生的荷載，加上后預壓施工彎矩值與理論彎矩值基本一致，預壓施工剪力值比理論剪力值大，預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壓支架，可以很好的驗證支架系統(tǒng)穩(wěn)定性，同時消除支架系統(tǒng)的永久變形，給支架拱度的設置提供依據(jù)與參數(shù)。六、預壓數(shù)據(jù)采集1、觀測點布設支架安裝后，在預壓試驗開始前，分別在支架底板橫向左、右設置二點，橫橋向在蓋梁中心、1/4、3/4及支架端部設置觀測點，共設10個點。其中支架端部在貝雷梁上測量，蓋梁中心、1/4、3/4的位置采用鋼絲吊鉛錘的方法進行測量。2、觀測數(shù)據(jù)采集觀測方法：加載前對各觀測點初始狀態(tài)進行觀測，采集基準數(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，荷載分七級施加，第一級荷載加至蓋梁跨中混凝土重量的20%，第二級荷載加至蓋梁跨中混凝土重量的40%，第三級荷載加至蓋梁跨中混凝土重量的60%，第四級荷載加至蓋梁跨中混凝土重量的80%，第五級荷載加至蓋梁跨中混凝土重量的100%，第六級荷載加至蓋梁跨中混凝土重量的110%，第七級荷載加至蓋梁跨中混凝土重量的120%，第八級荷載加至蓋梁跨中混凝土重量的130%。分別對八個階段進行變形觀測，并與計算值對比，當實測值與計算值相差較大時查明原因后再加下級荷載。加載完成后，連續(xù)觀測1天，直到變形穩(wěn)定，沉降量不超過2mm后，觀測并記錄各測點的最終標高，然后進行卸載。卸載過程中按蓋梁跨中混凝土重量的50%，0%進行卸載，并精確測出最終卸載后支架各測點的標高，為支架預拱度調(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，以確定底模標高調(diào)整。根據(jù)計算結果，對底模標高進行調(diào)整，使預留拱度值更加準確，同時也是對支架的強度、剛度和穩(wěn)定性的檢驗。4、模板預拱度的調(diào)整為了使蓋梁的線型滿足設計要求，支架必須設置預拱度。支架預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）蓋梁設計給定的預應力和自重引起的變形值。3）設計要求的拱度值。預拱度的設置：預拱度的設置是通過貝雷梁上木模板墊薄鋼板或木楔子來實現(xiàn)。當?shù)啄０惭b就位后，調(diào)整各支點模板橫橋向標高，使最終安裝側模時，鋼模板處于澆筑混凝土時的正確位置，同時設置好預留拱度。通過預壓試驗確定跨中的拱度值，其余各點標高按二次拋物線設置。七、反力架模型各構件受力計算1、關于荷載：13#墩蓋梁跨中長12.6m，混凝土116.1m，因此實驗的荷載為：116.12.61.3=392.418噸=3924.18KN。此外不再增加額外的荷載，固現(xiàn)場模擬施加總荷載約為3623KN，則每個千斤頂所需提供的力分別為：兩端（共6個千斤頂）單個487KN，跨中（共2個千斤頂）單個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號單元跨中處，由結構力學求解器得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、跨中混凝土配重計算跨中澆注混凝土基礎，并在基礎相應位置預埋錨固鋼筋（25精軋螺紋鋼），在錨固鋼筋上安裝分配梁，通過混凝土基礎自重提供不小于1003KN反力。C30混凝土容重按24KN/m，混凝土基礎V=1003/24=41.8m，則基礎方量為50m，大小為(長*寬*高)5m*2.5m*4m。為防止基礎開裂，分別在基礎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鋼筋進行支撐。5、錨固鋼筋（25精軋螺紋鋼）強度及錨固長度計算：傳力5S15.2鋼絞線需提供反力501.5KN，單根25精軋螺紋鋼（按PSB500型計算）屈服強度為500Mpa，則最大抗拉強度為：245.44KN，為受力均勻每個分配梁需用4根25精軋螺紋鋼進行錨固。錨固長度：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為鋼筋的屈服強度值；ft為砼的抗拉強度值）la=0.16*0.025*500/1.43=1.4m，實際選擇錨固長度為1.5m，為保證分配梁施工方便，單根25精軋螺紋鋼長2.5m。錨固鋼筋埋設位置如下圖所示：（墩身承臺處）（跨中基礎）八、施工注意事項1、支架預壓時，應安排專人進行指揮，并做好每個千斤頂張拉力的記錄，按設計荷載分階段進行預壓；2、預壓時，做好周圍防護措施，防止鋼絞線或其他構件發(fā)生斷裂、飛迸，發(fā)生安全事故；3、支架預壓前，應對支架地基周圍做好排水設施，防止雨水或積水浸泡支架地基；4、每一級加載時，通過測量觀測，無異常后方可進行下一級加載；5、盡量避免在夜間進行吊裝預壓。九、質(zhì)量保證措施1、測量前應加強支架的全面檢查，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加強施工現(xiàn)場安全保衛(wèi)工作，確保各方面的安全；3、測點要固定，用紅油漆提前做好標識；4、專人負責對水準點位置進行保護；5、如實填寫觀測數(shù)據(jù)，繪制彈性和非彈性曲線。如出現(xiàn)意外數(shù)據(jù)，應分析原因，不得弄虛作假；6、觀測過程如局部位置變形過大，應立即停止加載并卸載，及時查找原因，采取補救措施。十、安全保證措施1、進入現(xiàn)場必須遵守安全生產(chǎn)紀律；2、吊裝時必須有統(tǒng)一的指揮、統(tǒng)一明確的信號；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