挂篮预压方案

3.5.7挂篮静载试验预压

3.5.7.1预压概述

1）预压目的

预压目的：为确保挂篮悬浇施工安全，需对挂篮进行预压试验以检验挂篮的承载能力和挠度值，测定其弹性变形与荷载的关系，检验挂篮主桁承重系统的强度和稳定性，通过挂篮在连续刚构箱梁施工时的加载过程来分析、验证挂篮弹性变形和各部分结构安全性，消除其非弹性变形，为以后各梁段施工立模标高提供参数和依据。

由挂篮受力分析可知施工2号块时，主桁架受力最大，所以确定以2号块重量为基本加载荷载。

2）预压前的检查

①检查挂篮各构件联接是否紧固，机构装配是否准确，金属结构有无变形，各焊缝检测是否满足设计规范的要求。

②检查挂篮的立柱、前后横梁及拉杆间的锚固是否牢固。

③检查挂篮在主墩0、1号块上的锚固是否牢固，锚固用的精轧螺纹钢是否完好。

3）预压方法

挂篮在主墩0、1号块顶部拼装完成并锚固牢固后，利用0、1号块托架预压时在承台上预埋的4个预压点共8根40b工字钢，在底板前端前下横梁腹板位置处通过千斤顶张拉预应力钢绞线的方式进行预压。

详见附表4-6《护国河特大桥挂篮预压示意图》

3.5.7.2荷载计算

根据设计图纸，2号块混凝土方量为76.05m3，重量为1977.3KN。

图4-9 挂篮预压荷载计算示意图

针对挂篮在梁体现浇施工过程中的受力情况分析，在预压过程中，把预压点设置在底板前端前下横梁腹板位置处，每侧利用2个预压点对挂篮进行预压，每个预压点为5根φs15.2钢绞线，为保证挂篮的安全，在预压时按照1.2倍2号块的荷载加载，则2个吊点8根钢绞线的张拉吨位为：

根据弯矩平衡公式5.5×F2=(0.5+1.5) ×1.2×F1

→F2=(0.5+1.5) ×1.2×F1/5.5

→F2=863KN

则有挂篮底板前端前下横梁腹板位置处的8根钢绞线每根张拉力为f= 863/8=107.9KN。

在1号块两侧的挂篮采用同步对称加载方法加载。其中钢绞线验算：本试验采用φs15.2高强低松弛钢绞线，单根钢绞线直径15.2mm，钢绞线面积A y=140mm2，标准抗压强度fpk=1860MPa，弹性模量Ep=195000Mpa。钢绞线在张拉过程中每根持荷107.9KN，则有F=σ·A y

107900N=σ×140×10-6

σ=770.71MPa=0.414fpk

(钢绞线安全，不会出现拉断现象)

3.5.7.3预压步骤

挂篮安装完毕后，对挂篮按30％，60％，90％，120％分四级加载进行预压。

按下表进行逐级对称加载，逐级测量观测点的标高，观察挂篮的变形和锚固情况。

表4.4单只挂篮预压加载等级表

1）第一级加载到30%

方法：采用前卡式26T千斤顶及配套油泵各4台分3步同时进行对称张拉

完成加载，第1步对称张拉2和2’、7和7’点的预应力钢绞线，张拉至40KN；第2步对称张拉2和2’、7和7’点的预应力钢绞线，张拉至80KN；第3步对称张拉2和2’、7和7’点的预应力钢绞线，张拉至107.9KN。

2）第二级加载到60%

方法：采用前卡式26T千斤顶及配套油泵各4台分3步同时进行对称张拉完成加载，第1步对称张拉3和3’、6和6’点的预应力钢绞线，张拉至40KN；第2步对称张拉3和3’、6和6’点的预应力钢绞线，张拉至80KN；第3步对称张拉3和3’、6和6’点的预应力钢绞线，张拉至107.9KN。

3）第三级加载到90%

方法：采用前卡式26T千斤顶及配套油泵各4台分3步同时进行对称张拉完成加载，第1步对称张拉1和1’、8和8’点的预应力钢绞线，张拉至40KN；第2步对称张拉1和1’、8和8’点的预应力钢绞线，张拉至80KN；第3步对称张拉1和1’、8和8’点的预应力钢绞线，张拉至107.9KN。

4）第四级加载到120%

方法：采用前卡式26T千斤顶及配套油泵各2台分4步同时进行对称张拉完成加载，第1步对称张拉4和4’、5和5’点的预应力钢绞线，张拉至40KN；第2步对称张拉4和4’、5和5’点的预应力钢绞线，张拉至80KN；第3步对称张拉4和4’、5和5’点的预应力钢绞线，张拉至107.9KN。

每级加载完成并稳压半个小时后检查挂篮各杆件有无裂缝，检查挂篮的变形及挂篮的锚固情况，用水准仪测出观测点的标高，检查无异常情况后继续加载。

5）挂篮在加载过程采用前卡式26T千斤顶及配套油泵各四台同时对两侧挂篮对称张拉加载，最终荷载为满载重量1.2倍荷载，主要测定挂篮的安全性。

6）进行观测点编号和加载前测量。在每次加载完成后，用水准仪测出观测点的标高并做好记录。

7）卸载方案类似加载方案，只是加载程序的逆过程，加载完毕24小时后开始逐级卸载，每一级卸载完毕后观测各点标高并做好记录。

3.5.7.4预压结果应用

按照弹性变形值及其它线形控制要素计算立模标高并根据施工现场实际情况及时测量调整，确保连续刚构箱梁线形控制工作圆满完成。

卸载完成后测量数据-满载稳定后测量数据=弹性变形数据

加载前测量数据-卸载完成后测量数据=非弹性变形数据

3.5.7.5施工人员组织

挂篮预压是悬臂施工必要的步骤，直接影响各梁段高程及线形的控制，预压全过程要严格控制油表读数和测定变形值，所以挂篮预压需要有经验、操作熟练的工人。设备操作4人；小工8人。

3.5.7.6机械设备组织

1）塔吊一台；

2）前卡式26T千斤顶及配套油泵各4台；

3）水准仪1台

3.5.7.7预压报告：

预压工作完毕后，将出具“预压报告”。

3.5.7.8挂篮预压时，防止挂篮往1号块方向滑移措施

1）挂篮轨道锚固梁和后锚所用精轧螺纹钢螺母必须用专用扳手拧紧。

2）前下横梁和后下横梁吊带必须安装固定牢固，使挂篮底板和已浇筑1号块底板混凝土密贴。

3.5.7.9安全保证措施及注意事项

挂篮预压施工过程中，安全管理部负责对预压全过程的安全监控工作，具体落实如下：

1）安全第一，预防为主，对施工人员进行安全生产教育。

2）张拉预压时，所有高空作业人员必须佩带安全带并系于固定点。

3）试验之前对油表及千斤顶进行标定，根据试验荷载等级计算油表读数。

4）加载需分级加载，每级荷载稳定后开始下一级加载，加载过程两侧挂篮均匀对称进行，单只挂篮左右均匀对称进行，防止倾覆。

5）加载及卸载过程必须安排专人指挥，并保证同步对称进行。分级加载过程的外观检查及测量沉降观测等工作安排在每级荷载稳定后进行。

6）选用技术熟练的工人操作，加载时，油泵必须平稳缓慢供油，基本做到匀速加载，遇到异常情况立即停止加载。

7）施工现场用电由专职电工负责，并按有关规定对用电设备进行检查保养。

8）张拉作业是非常危险的工作，而挂篮预压张拉又是在梁体外张拉，必须确保张拉安全。因此，非作业人员一律不允许靠近现场。

9）加载过程中设专人负责测量变形，观察构件的受力变形情况，专人检查原承台预埋件、挂篮底板前端前下横梁腹板位置处钢绞线连接情况。

10）张拉时加载速度服从统一指挥，张拉持荷期间，应有人看住现场，不让人靠近。