连续梁支架预压方案

连续梁支架预压方

案

连续梁支架预压方案

一、工程概况

新建资江特大桥位于邵阳市北塔区茶元头乡。桥址于DK172+914.2～DK173+270.9处跨越资江，河流与线路大里程夹角为91°。设计水位+224.6m,测时水位207.42m。航道与线路大里程夹角为91°。通航净宽90m,净高8m，通航水位+218.39m。资江为规划IV级航道。

资江特大桥（72+3*130+72）m连续梁梁体为单箱单室直腹板箱型截面。主墩墩顶 3.0m范围内梁高相等，梁高9.6m，梁底曲线为抛物线。箱梁顶宽12.5m，箱梁底宽7.0m，0#块纵桥向方向悬出主墩墩顶3.9m。

1.1托架结构形式

本连续梁0#块采用托架现浇施工。施工结构由托架主桁及其横向连接系、底模横梁、调坡桁架、翼缘板下纵梁、主桁加对拉锚筋及底模、侧模、内模模板系统组成。其中，托架主桁架由平梁和斜撑杆组成，平梁及斜杆组成，平梁及斜杆间设置直腹杆和斜腹杆。托架顺桥向长13.2m，横桥向宽12.5m，主桁高 4.7m。主桁横桥桥向间距：2*1.2m+2.1m+2*1.2m。平梁、竖杆采用2I32a;横梁采用2I25a、I25a，长度12.5m；翼缘板下纵梁采用2[10（对扣）；调坡桁架采用2[14a（对扣）；主桁

架横向连接系采用[8，腹杆与平梁、斜杆间采用两块10mm节点板连接；主桁对拉锚筋采用?32精扎螺纹钢，长4.5m。

1.2主要技术标准

铁路等级：I级

设计速度：200km/h；

设计活载：中-活载

正线数目：双线

正线线间距：本桥位于直线上，线间距为4.4m

轨道类型：无缝铁路，有砟轨道

桥梁主体结构设计使用年限：1 。

二、编制依据及原则

2.1编制依据

（1）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205- ）（2）《钢结构荷载规范》（GB50009- ）

（3）《公路桥涵施工质量验收标准》（TB10415- ）

（4）《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162- ）

（5）《新建铁路怀邵衡线怀化至衡阳段施工图资江特大桥（72+3*13+72）m连续梁0#块施工方案设计》

（6）《新建铁路怀邵衡线怀化至衡阳段施工图资江特大桥（72+3*13+72）m连续梁梁体轮廓图》（怀邵衡施（桥）参-74-II）

2.2编制原则

（1）贯彻执行国家有关法律、法规和技术准则、技术标准；地方政府及行业有关规范、标准、规定、行业审批文件要求。（2）合理部署、调配施工力量。包括人力、材料、设备、机具。

（3）按照架梁和指导性施组工期、合理安排施工进度，确保施工工期。

（4）贯彻因地制宜，就地取材原则。根据项目所处地区自然和气候特点合理安排受季节影响较大的施工，做到均衡施工，充分利用当地资源减少施工运输及投入。

（5）满足本桥施工的安全、质量总体规划要求，无安全事故，无质量事故，圆满完成本桥施工任务。

2.3编制范围

本施工方案编制范围适用于资江特大桥主跨连续梁0#块托架预压施工。

三、预压方案

3.1预压的目的

（1）消除支架（支墩）非弹性变形。

（2）得到支架（支墩）在相应荷载作用下的弹性变形，用以检验杆件的受力情况及整个托架的稳定性，在立模时根据预压结构考虑相应的预拱度。

（3）为采用同类型的桥梁施工提供经验数据。预压时间预计3-7天，在刚构连续梁支架搭设完毕，刚构连续梁底模铺好后，对支架按 1.2倍设计荷载（包括荷载）进行超载预压。施工荷载包括：梁体混凝土重量、梁体钢筋、预应力体系重量、内外模板重量、施工机具重量、施工人员荷载、混凝土施工动载、风载等。

3.2预压准备工作

（1）组织机构及人员配备预压专门成立预压指挥小组，施工主要负责人及现场指挥1人，吊装指挥1人，技术人员2人，测量人员2人，工人8人。

（2）机械配置50t汽车吊一台，塔吊一台，载重车辆2辆。（3）测量设备精密水准仪1套，备用一套。

（4）材料及辅助设备，按照设计要求，托架预压荷载为理论重量的 1.2倍。结合现场实际情况采用型钢、预制混凝土块进行预压。

（5）托架检查验收，托架安设完成后采用超载预压工艺，对托架平面位置、顶面高程及预拱度等进行全面复核，并对托架安装的牢固、整体及安全性进行全面检查、验收，检查托架安装、受力的整体性、均匀性，保证托架的整体强度、刚度和稳定性，确保托架在施工过程中的安全可靠，具体检查项目及内容为：

a、托架搭设是否按图施工；是否符合要求的平面尺寸；

b、托架所用材料、规格、型号是否符合设计要求，材质是否合格；

c、托架安装是否平稳、牢固，托架底座是否与基础密贴，保证托架及各杆件受力的整体均匀性；

d、托架各杆件数量是否符合要求，是否牢固，剪刀撑及连接系是否按要求进行设置；

e、托架周围隔离、警戒措施是否齐备，施工专用上下通道及安全、防落网必须设置完善，保证施工安全无事故；

f、托架周围、上下通道及托架顶是否齐全、完善、规范，配备夜间照明设备，确保夜间施工安全。

3.3预压方法

（1）“预压-卸载”过程控制

a、第一级荷载重为设计荷载的50%，第二级加载总重为设计施工荷载的100%，第三级加载总重为设计施工荷载的110%，第四级加载总重为设计施工荷载的120%卸载时也按分四次卸载的办法进行。若预制块数量不足，用型钢补足。

b、加载过程采用精密水准仪进行详细的沉降观测。

c、各级加载后静停1h测量竖向及横向变形值。第四级加载后静停24h,静停期间每隔4h观测一次，沉降变形稳定后开始分级卸载，并逐级观测弹性变形值。

d、“预压-卸载”观测点的测量数据处理加载前需要观测其

非弹性变形和弹性变形值按照上述“预压-卸载”方案和过程控制的方法进行预压和卸载，并用精密水准仪进行观测。根据预压观测结果修正设置预拱度。确定托架停止沉降后，即可进行卸载,连续观测托架的变形过程。当托架充分变形，停止观测，进行卸载。并对托架的标高变化全面观测，做好记录。整理观测记录，计算、分析观测结果，确定托架的弹性变形和非弹性变形，根据实验数值，加设托架预拱度，对箱梁底高程进行修正、调整，检查无误后，即进入下一步工序。

（2）确定预拱度

卸载后，确定弹性变形数值。根据弹性变形数值确定预拱度。调整托架高度，设置预拱度。

（3）预压方式与注意事项

为了预压时托架的受力与混凝土浇注时一致，预压从箱梁中部向悬臂端进行，确保托架安全。在预压施工时应由专人负责统一指挥。测量人员用专用表格对每次测量数据进行详细记载，根据现场采集的数据及时进行计算、分析、处理、修正，得出系统弹性变形值。根据设计标高与反拱度、弹性变形量精确调整各点标高。

四、预压荷载计算

4.1荷载取值参数

（1）梁体混凝土重度kN 26=γ/m 3；

（2）钢材重度kN 5.78=γ/m 3；

（3）施工均布荷载标准值：2.5kPa ；

（4）混凝土振捣荷载标准值：2.0kPa ；

（5）永久荷载分项系数：1.35；

（6）可变荷载分项系数：1.4，可变荷载组合值系数：0.7。

4.2荷载分布情况

根据总体施工方案和支架、模板专项方案，确定预压荷载如下

（未计算桥墩墩身范围处由墩身所承受的荷载）如图中0#块压

重分区布置图所示：

Ⅱ区混凝土方量为243m3，重量为243×2.6=657.8t (包括底、顶板、腹板、翼缘板)；

I、Ⅲ区混凝土方量分别为169.8m3, I、Ⅲ区重量分别为169.8×2.6=441.48t，共重441.48×2=882.96t( 包括底、顶板、腹板、翼缘板)；

I、Ⅲ区托架上底模横梁（I32a）重量为10.1t,纵梁（[10槽钢）重量为1.58t调坡桁架（[14槽钢）重量为10.4t,底模重量为(7.9×7×60N/m2)/1000=3.3t,侧模重量为（288×80N/m2）/1000=23.04t,内模重量为（215×60N/m2）/1000=12.9t,施工人员及机具的荷载，取值按照 2.5KN/m2，计 4.5×12.5 ×2.5/1000×2=0.56t,以上荷载共计10.1+1.58+10.4+3.3+23.04+12.9+0.56=61.88t

以上I、Ⅲ区合计压重为（882.96+61.88）×1.2=1133.81t （1）翼缘板范围

1. 翼缘板砼恒载

翼缘板根部高0.525m，则

2.6×0.525＝1.365t/m2

翼缘板悬臂端高0.235m，则

2.6×0.235＝0.611t/m2

2. 施工活载及施工静载

根据支架、模板专项方案计算结论，横梁应施加的施工活载和

施工静载分别为：1.03 t/m2

则翼缘板根部应加荷载为：2

/395.203.1365.1m t P =+=

翼缘板悬臂端应加荷载为：2/641.103.1611.0m t P =+=

按照支架预压重量不小于120%施工重量的要求，

对翼缘板根部支架预压荷载为：1.2*2.395=2.874t/m2；

对翼缘板悬臂端支架预压荷载为：1.2*1.641=1.97t/m2。

3. 荷载堆码高度

根据现场实际情况，预压荷载采用沙袋。沙袋容重按 1.34t/m3

计算，则砌块的堆码高度为：

翼缘板根部堆码高度：h ＝2.874/1.34=2.14m ；

翼缘板悬臂端堆码高度：h ＝1.97/1.34=1.5m ；

翼缘板堆码高度由根部2.14m 渐变至1.5m 。

（2）箱梁顶底板范围

箱梁标准段顶板厚0.28m ，在连续梁主墩处高度变化为

0.58m ，因此顶板计算取值为0.28m ；箱梁直线段底板厚

0.35m ，箱梁变化段底板厚向桥墩方向由0.35m 按二次抛物线

渐变至0.6m 。箱梁顶底板倒角分别为300*300cm （外腹板底板

倒角）、600*300cm （顶板倒角）、200*200cm （中腹板底板

倒角）。计算去（顶）底板厚度最小值（0.28）0.35m 和最大

值（0.28）0.6m，变化点位置为距离边墩9.45m处和中跨跨中4m段。

1. 顶底板砼恒载

标准段顶底板高为0.28+0.35=0.63m，则

2.6×0.63＝1.638t/m2

二次抛物线渐变段端头顶底板高为0.28+0.6=0.88m，则

2.6×0.88＝2.288t/m2

2. 施工活载及施工静载

根据支架、模板专项方案计算结论，横梁应施加的施工活载和施工静载分别为：1.03 t/m2，则

标准段顶底板处应加荷载为：P=1.03+1.638=2.668 t/m2；

二次抛物线渐变段端头顶底板处应加荷载为：P=1.03+2.288=3.318 t/m2；

按照支架预压重量不小于120%施工重量的要求，对标准段顶底板处支架预压荷载为：1.2*2.668=3.2t/m2；对二次抛物线渐变段端头顶底板处支架预压荷载为：1.2*3.318=3.98t/m2。

3. 荷载堆码高度

根据现场实际情况，预压荷载采用沙袋。沙袋容重按 1.34t/m3计算，则砌块的堆码高度为：

标准段顶底板处堆码高度：h＝3.2/1.34=2.39m；

二次抛物线渐变段端头顶底板处堆码高度：h＝

3.98/1.34=2.97m；

箱梁标准段顶底板处砌块堆码高度为 2.39m，向桥墩方向由堆码高度2.39m按二次抛物线渐变堆码高度至2.97m。

（3）箱梁腹板范围

连续梁主墩墩顶处，箱梁腹板高 3.3m（范围为3m），边墩墩顶及中跨跨中处腹板高 2.2m，其余位置腹板高度按二次抛物线变化（其中距边墩9.45m处及中跨跨中4m处为直线段高度均为 2.2m）。箱梁腹板跨中宽0.6m，支点处为增强梁体的抗剪能力而渐变到0.9m。

根据前面对桥墩横梁和端横梁的计算可知：

2.2m高的腹板处砼堆码高度：h＝（2.2*2.6+1.03）*1.2/1.34=6.04m

3.3m高的腹板处砼堆码高度：h＝（3.3*2.6+1.03）*1.2/1.34=8.6m

腹板宽度0.6m时，2.2m截面高堆码高度为6.04*0.6=3.6m

3.3m截面高堆码高度为8.6*0.6=5.16m

腹板厚度变化点距边墩为 5.8m，因此：6.04*0.9=5.44m。故腹板变化段堆码高度由3.6m渐变至5.44m。

腹板高度渐变段砼堆码高度按二次抛物线由 3.6m渐变至5.16m。

文档仅供参考，不当之处，请联系改正。

14 2020年4月19日

说明：1、预压采用混凝土预制块280块，其余采用型钢进行补充；墩身两侧平面铺设形式为底板下纵向铺设4列，横向6列，每层铺设24块，共计6层。（重量为280*3.5=980t）

2、Ⅱ区为桥梁墩身范围内，考虑到墩身直接受力可不进行预压，对Ⅰ区、Ⅲ区进行预压，预压采用280块预制块和153吨工字钢(I32a)进行预压；预制块尺寸为（1.2x1.2x1m）,每块预制块体积为 1.44m3。（注:3.5t根据现场过磅所得数值）

4.3预压荷载计算

4.4预压顺序

预压按平衡对称进行，吊重时每吊先压靠近中心线侧，大、小里程对称预压。

4.5预压标高测量点布置

（1）测点平面布置：

a、按照托架受力位置沿梁纵向每隔1/4跨径布置一个监测

断面，共计4个断面。

b、每个监测断面上的监测点设置4个，共计16个测点。测点应对称布置。对称的腹板位置各1个，两侧翼缘板处各

1个。附图1-1；

（2）标高测量方法：

根据以上的预压荷载计算和测点布置设计，测点处挂设2kg锤球并利用1mm粗钢丝吊至承台顶面，在承台顶面测得绝对标高值，采用经鉴定过的钢尺丈量锤球底面至层台顶面的高差。每级加载或卸载阶段均持荷1h ,再测量各观测点的数据，每级加载及卸载都要测量观测点位标高，用以计算底

模变形值。测点应安装牢固，现场必须安排专人对监测点进行保护，确保每次测量位置一致，要求人员及仪器不得变化，保证数据的真实性、准确性。

采用精密水准仪定期观测：加载前作一次系统的观测，作为原始数据；加载60%测量1次；加载80%测量1次；加载100%测量1次；加载120%测量1次。加载结束后每天测量一次，直到预压结束。

（3）测量结果及沉降量计算

A、支架总沉降量K1

沉降观测结果用数理统计的方法进行计算，排除不合理的特殊点，计算出上层可信观测点的平均沉降数k1及沉降代表值K1，K1作为底模板预设拱度的依据。

K1=k1+2S

式中：K1----支架沉降代表值（mm）；

k1----舍掉全部数据平均值±2S以外的点后，计算的沉降平均值（mm）；

S----均方差

B、非弹性变形沉降K3

上层观测点卸载后的数据，用上述方法计算出上层可信观测点的平均沉降数K3，即为支架及地基非弹性变形沉降总量。

K3=k3+2S

式中：K3----地基沉降代表值（mm）；

K3----舍掉全部数据平均值±2S以外的点后，计算的沉降平均值（mm）；

S----均方差

C、弹性变形量K4

支架总沉降量K1减去非弹性变形沉降K3即为弹性变形量。即： K4 =K1- K3

4.6预压时间

预压期拟定为3天，即加载完毕后，保证持续预压3天，以满足在施工时混凝土浇筑后所产生一定的强度及预应力张拉的需要。

4.7卸载

当预压时间按规定完成，预期的测量工作进行完，经监理工程师确认后，即可进行卸载工作，卸载时采取均匀分层拆除，保证支架在拆除过程中受力均匀。

五、托架预压安全质量

始终坚持“安全第一、预防为主”的方针，落实《安全生产责任制》，做到安全生产，文明施工。具体措施如下：

5.1安全制度

(1)工地设立安全生产领导小组及安全保证体系，建立健全安全检查生产管理网络，做到专管成线，群管成片，消灭安全管理的空白。

(2)严格执行安全生产操作规程和安全生产制度，贯彻安全生产的全过程。

(3)加强安全教育，各特种作业人员必须经培训合格后持证上岗。

(4)专职管理人员应收集、整理好各种安全资料，建立安全技术档案。

(5)按规定要求添置安全设施、设备和用具，

(6)加强对关键部位的重点管理，对机电设备、倒链、安全网、防护栏等进行经常性和定期的检查、修护，并做好记录。加强安全检查及时消除安全事故隐患。加强防火工作，成立防火领导小组，按规定备足消防器材，定期检查和消除火灾隐患。

5.2安全措施

托架及高空作业安全措施：

(1)托架施工前，对所有参加施工人员进行安全生产教育，组织学习《安全技术操作规程》。

(2)架子队长及技术负责人在每天点名分工的同时对所安排工作进行安全技术交底，做好工地安全宣传，设置好醒目标语。

(3)防范重点托架预压施工重点防范下列事故：

a、整架倾斜或局部跨架

b、整架失稳、垂直坍塌

c、人员高空坠落

d、落物伤人

e、不当操作事故

f、托架搭设安全

(4)严禁现场施工管理及操作人员酒后作业。

(5)风力大于6 级或下雨天气应立停止高空作业。

(6)托架预压加载时应随时观察记录托架的变形情况，发现托架有异常时必须立即停止加载并采取相应措施：

a、托架变形异常严重，可能倾覆时必须及时撤离现场所有施工管理人员并立即在施工现场周边设安全值勤员及安全警示标语，以免不明事理的人闯入危险区域引起不必要的损失。

b、托架不稳定，则必须立即进行加固，待托架稳定后，查明原因进行整改。

(7)架上作业人员应正确配戴安全帽，佩挂安全带，穿防滑鞋，为便于作业和安全，脚下应铺设必要数量的脚手板，并铺设平稳；架上作业人员应作好分工和配合，传递杆件时应掌握重心，平稳传递。

(8)作业人员工具使用后，应装入随身工具袋中，不要放在架子上；每次收工前，所有上架材料必须全部搭设上，不要存留在架子上。而且一定要形成稳定构架。

(9)搭设及拆除作业中，地面上的配合人员应躲开可能落物