焦作南通路公路橋主橋箱梁的支架預(yù)壓施工

焦作南通路公路橋主橋箱梁的焦作南通路公路橋主橋箱梁的支架預(yù)壓施工張璇工控制尤為重要。本文結(jié)合南水北調(diào)總干渠焦作市區(qū)段南通路跨渠大橋的支架預(yù)關(guān)鍵詞南水北調(diào)施工支架法施工支架預(yù)壓數(shù)據(jù)分析1.工程概況I段2標(biāo)南通路公路橋與總干渠相交，位于焦作市解放區(qū)，設(shè)計(jì)采用20+35+20m連續(xù)梁跨過(guò)總干渠。橋梁采用公路Ⅰ級(jí)設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)。南通路主橋?yàn)閱畏鶚?，工程范圍為樁?hào)NK0+280.931~MK0+355.931，長(zhǎng)75m，頂板寬板厚220mm，底板厚220mm，腹板厚450mm，支點(diǎn)附近加寬至750mm?，F(xiàn)澆箱梁采用碗扣式滿堂支架施工，箱梁下地基采用30cm厚的三支架預(yù)壓材料采用沙袋。2.支架設(shè)計(jì)2.1荷載計(jì)算25.48kN/m3b、施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值：b＝1.0kN/m2C、振搗混凝土荷載標(biāo)準(zhǔn)值：c＝2.5kN/m2d、支架及模板荷載：d＝1.0kN/m22.2支架設(shè)計(jì)現(xiàn)澆箱梁采用碗扣式滿堂支架，支架立桿為標(biāo)準(zhǔn)腳手架鋼管，基礎(chǔ)為20cm厚的C20混凝土，底托螺栓可調(diào)整長(zhǎng)度10cm，頂托螺栓可調(diào)整長(zhǎng)度15cm，第一層橫桿離地間距20cm。經(jīng)結(jié)構(gòu)計(jì)算，立桿水平間距在箱梁肋板下為30cm×30cm，箱梁底板下為60cm×60cm，橫桿豎向間距為100cm，頂托下加一層水平桿。剪刀撐布置在最外一排立桿底部向主體結(jié)構(gòu)方向與地面成60°夾角，間距2m。2.3基礎(chǔ)處理對(duì)支架基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理，先鋪設(shè)并經(jīng)壓cmcmC混凝土。3支架預(yù)壓3.1預(yù)壓目的 (1)檢查支架及地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性； (2)消除整個(gè)支架的非彈性變形； (3)消除地基的非彈性變形； (4)求證支架的彈性變形。3.2現(xiàn)澆箱梁支架預(yù)壓施工流程支架驗(yàn)收→原始標(biāo)高測(cè)量→沙袋就位→加載→變形觀測(cè)→預(yù)壓成果報(bào)告整理→標(biāo)高調(diào)整。3.3支架預(yù)壓控制參數(shù)模板預(yù)拱度由預(yù)壓彈性變形測(cè)量結(jié)果繪制沉降曲線，結(jié)合模板的設(shè)計(jì)拱度，并通過(guò)調(diào)整模板支撐頂托來(lái)完成。模板安裝完成后，對(duì)其進(jìn)行預(yù)壓。支架預(yù)壓按預(yù)壓?jiǎn)卧炙募?jí)加載，依次為單元內(nèi)預(yù)壓荷載值的30%、70%、100%和110%。每級(jí)加載完成后，每間隔2h對(duì)支架沉降量進(jìn)行一次監(jiān)測(cè)。當(dāng)支架頂部監(jiān)測(cè)點(diǎn)2h的沉降量平均值小振搗產(chǎn)生的動(dòng)荷載及小型機(jī)具等荷載，因工期安排上的問(wèn)題，不能保證較長(zhǎng)預(yù)壓時(shí)間，在采取基底20cm混凝土加固的基礎(chǔ)上，預(yù)壓荷載按混凝土實(shí)體重力荷載的1.1倍考慮，預(yù)壓時(shí)間不小于3d。4現(xiàn)澆箱梁支架預(yù)壓程序與步驟4.1堆載計(jì)算南通路主橋?yàn)檫B續(xù)箱梁，箱梁底部寬31m，翼緣板寬2m，翼緣板厚度較薄(20cm~40cm)，重量較輕，故翼緣板不做預(yù)壓考慮。中跨端橫梁混凝土的體積V=54×1=54m3；鋼筋混凝土的容重2.6t/m3；端橫梁的混凝土重量為：54×2.6t=140.4t140.4t×2=280.8t(兩端端橫梁總重)邊跨端橫梁的兩端端橫梁總重為：351t。35m箱梁總重為2257.03t；20m箱梁的總重為1418.2t。由于端橫梁的重量主要由橋墩承擔(dān)，故35m和20m箱梁由支架承擔(dān)的重量分別為1976.23t和1067.2t?？紤]施工荷載為5t，故由支架承擔(dān)的全部荷載總計(jì)為1981.23t和1072.2t。分級(jí)加載量見(jiàn)表1。20m和35m箱梁的預(yù)壓面積為：S1=31×17.654=547.27㎡S2=31×32.692=1013.45㎡預(yù)壓實(shí)驗(yàn)采用專用編織袋裝砂代替荷載，從跨中向支點(diǎn)處加載；橫向加載時(shí)，宜從中間向兩側(cè)加載，加載或卸載均由人工配合吊車進(jìn)行。堆載順序和分層堆載量與混凝土澆筑順序相同。4.2預(yù)壓標(biāo)高測(cè)量點(diǎn)布置4.2.1測(cè)點(diǎn)布置表1主橋支架預(yù)壓分級(jí)加載表荷載(t)單袋重量(t)加載砂袋數(shù)(個(gè))單袋覆蓋面積(㎡)方格尺寸(m)荷載(t)單袋重量(t)加載砂袋數(shù)(個(gè))單袋覆蓋面積(㎡)方格尺寸(m)預(yù)壓測(cè)量點(diǎn)分別布置在基層墊層混凝土面和底模板下部，底模觀測(cè)點(diǎn)用以觀測(cè)支架預(yù)壓時(shí)所發(fā)生的總沉降量，及卸載后的彈性恢復(fù)基礎(chǔ)墊層混凝土面測(cè)點(diǎn)，用以觀測(cè)地基在支架預(yù)壓時(shí)，地基的沉降和卸載后的彈性恢復(fù)量。4.2.2測(cè)點(diǎn)平面布置a、沿橋梁縱向?yàn)?、1/4、1/2、3/4、4/4跨徑各布置一個(gè)測(cè)斷面。b、每個(gè)監(jiān)測(cè)斷面上的監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置5個(gè)對(duì)稱布置。c、加載至110%所測(cè)的數(shù)據(jù)與持荷24h后的數(shù)據(jù)變化平均小于1mm時(shí)，表明支架和地基已經(jīng)基本沉降到位，可以卸載。否則還要繼續(xù)持荷預(yù)壓，直至支架和地基沉降到位方可卸載。。4.2.3預(yù)壓標(biāo)高測(cè)量點(diǎn)監(jiān)測(cè)布設(shè)好觀測(cè)點(diǎn)后按加載及卸載步驟分別測(cè)量各級(jí)荷載下的監(jiān)測(cè)點(diǎn)沉降量，并在卸載后全面測(cè)量各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的回彈量。 (1)支架安裝完成，荷載加載前對(duì)各觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，測(cè)點(diǎn)標(biāo)高為H0。 (2)第一次加載30%，第二次加載70%，第三次加載100%，每階段加載完成后，每間隔2h觀測(cè)一次,各階段記錄標(biāo)高分別為H1、H2、H3，進(jìn)行下級(jí)加載,觀測(cè)必須全過(guò)程進(jìn)行，若發(fā)現(xiàn)變形量異常應(yīng)立即停止加載。 (3)第四次加載110%完成，對(duì)各觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，每6h觀測(cè)一次,當(dāng)沉降量小于1mm/d時(shí),視為穩(wěn)定,記錄標(biāo)高為H4，穩(wěn)定后進(jìn)行卸載。 (4)卸載完成觀測(cè)卸載完成6h后，對(duì)各觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，點(diǎn)標(biāo)高H5，通過(guò)卸載測(cè)量可推算出支架模板在荷載作用下的彈性變形量。B②括號(hào)外為底模底部的測(cè)量點(diǎn)，括號(hào)內(nèi)的為底模底部正下方混凝土基礎(chǔ)上的測(cè)量點(diǎn)。5數(shù)據(jù)分析整理5.1數(shù)據(jù)收集方法根據(jù)預(yù)設(shè)步驟，分批分區(qū)吊裝土袋，在設(shè)載測(cè)量模板及支架下沉量。對(duì)滿載后前三次測(cè)量數(shù)據(jù)較大或變化較大的點(diǎn)，加密觀測(cè)次數(shù)，判定變形穩(wěn)定后，即可準(zhǔn)備卸載。注意觀測(cè)較大變形處的數(shù)值變化，判斷是觀測(cè)誤差還是加載引起的正常誤差。對(duì)于彈性變形與總變形不匹配的點(diǎn)，特別是彈性變形為零的點(diǎn)，可能是支架定位螺栓失效引起的支撐滑落導(dǎo)致的模板變形難以恢復(fù)，應(yīng)認(rèn)真檢查支架的加固系統(tǒng)和鎖緊螺栓是否失效，并重新加固，恢復(fù)該點(diǎn)周圍的模板系統(tǒng)高程，必要時(shí)，重新加載，直到有彈性變形為止。數(shù)據(jù)收集后進(jìn)行總體評(píng)價(jià)，消除無(wú)效數(shù)據(jù)的影響后，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與評(píng)價(jià)，據(jù)此調(diào)整模板支架系統(tǒng)的預(yù)拱度。5.2各部位變形值及支架調(diào)整主橋NA1-NP2支架堆載預(yù)壓監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)記錄表2主橋NA1-NP2滿堂支架堆載預(yù)壓監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)記錄表高(m)高(m)高(m)降量(mm)量(mm)(mm)形(mm)備注1-1544144407770800844683352-196636672-39956692-57748833-177475523-3944541-153-571166115其它橋跨的變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)獲取方法與此類似。5.3模板支架預(yù)拱度調(diào)整用于NA1-NP2跨底模彈性變形跨中取8mm,算出底模需要設(shè)置的預(yù)拱度?？缰性O(shè)計(jì)預(yù)拱值8mm,其它位置預(yù)拱值按照二次拋物線過(guò)渡。建立坐標(biāo)系設(shè)y=ax2+b，梁計(jì)算跨度為19.5m，將坐標(biāo)點(diǎn)(0，8)及(9.75，0)代入y單位：mm)。NA1-NP2跨底模的二次拋物線另考慮到兩端各3m范圍未進(jìn)行預(yù)壓，設(shè)置非彈性變形預(yù)拱度3mm。圖4NA1-NP2的二次拋物線圖6結(jié)語(yǔ)在預(yù)壓過(guò)程中始終要保證交接班的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤。對(duì)測(cè)量所得的