张家湾拱桥满堂支架预压方案设计

湖北省宜昌至巴东（鄂渝界）高速公路一期土建工程第22合同段

张家湾拱桥主拱圈满堂

支架预压方案

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2011年09月

目录

一、预压目的 (1)

二、预压荷载及范围 (1)

三、预压材料及加载总重 (1)

四、加载程序及预留变形量 (6)

五、预压程序 (6)

六、卸载程序 (6)

七、沉降观测 (7)

八、注意事项及安全措施 (9)

张家湾拱桥主拱圈满堂支架预压方案

一、预压目的

1、根据预压情况测得支架的刚度及变形情况，在立模过程中考虑支架弹性变形的影响，并采取有效措施消除支架及基础变形对拱圈线形的影响。

2、通过荷载试验检验支架设计和地基基础的安全性，确保拱圈施工的安全。

二、预压荷载及范围

根据施工进度情况分别对张家湾拱桥左、右线桥拱圈满堂支架进行预压，预压荷载按拱箱钢筋混凝土自重的1.2倍取值。

三、预压材料及加载总重

采用沙袋对支架进行预压,并在脚手架上设置栏杆进行防护，加载总重：1019.8m3×2.6t/m3×1.2=3182t。

拱脚段采用I14工字钢作为劲性骨架，纵向每2.5m设置一道，工字钢横向间距均为0.75m，竖向工字钢高度1.5m，预压宽度设置为10.2m。

沙子采用沙袋（吨袋）进行装载，每个沙袋可载1.0t，左线桥预压须3200个沙袋。

沙子比重按1.5 t计算，堆载高度拱脚：2.9÷1.5=1.9m，拱顶：2.3÷1.5=1.5m。其它部分详见下表。

左线拱圈预压重量计算

左线主拱圈预压重量计算

注: 1、预压时对砂袋进行称重,根据砂袋重量确定堆载高度。

2、柱间横隔板按一跨平均分配，立柱横隔板按0.8m纵向水平长度计算。

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四、加载程序及预留变形量

拱箱底模铺设前，模拟混凝土浇筑顺序进行预压，即先拱脚段、再拱腰段最后拱顶段，纵桥向由两端向中间的顺序对称加载，横桥向由中间向两侧进行加载。

左线桥主拱圈跨中设计预拱度为12.0cm，考虑非弹性形变及施工期间的基础沉降量为4.6cm，合计预拱度16.6cm。

右线桥主拱圈跨中设计预拱度为9.2cm，考虑非弹性形变及施工期间的基础沉降量为4.6cm，合计预拱度13.8cm。

五、预压程序

1、预压总荷载按三级进行加载，即50％、80％、100％。两端及左右两侧需均匀对称进行，两端及两侧允许不对称荷载为15t。

2、纵桥向由两端向中间的顺序对称加载，横桥向由中间向两侧进行加载，防止满堂支架偏压。

3、每级加载完成后，停止下一级加载，并应间隔12h对支架沉降进行一次检测。当支架顶部监测点12h后的沉降量平均值小于2mm时，方可进行下一级加载。

六、卸载程序

在全部加载完成后的支架预压监测过程中，当满足下列条件之一时，应判定支架预压合格：

1、各监控点最初24h的沉降量平均值不小于1mm；

2、各监控点最初72h的沉降量平均值不小于5mm。

若不满足要求，应查明原因后对同类支架全部进行处理，处理后的支

架应重新选择代表性区域进行预压，并满足预压合格条件。

卸载按先拱顶段再拱腰段最后拱脚段的循序进行，按三级荷载进行卸载，即分别卸载至80%、50%、0。卸载时两端及左右两侧需均匀对称进行，两端及两侧允许不对称荷载为15t。横桥向先卸载两边再卸载中间部分；纵桥向两端对称进行卸载。

全部卸载6h后，应监测各监测点标高，并计算支架各监测点的弹性变形量。

七、沉降观测

1、脚手架基础观测

（1）沉降观测点位布置

沉降观测点按跨径的1/8、1/4、3/8、1/2、5/8、3/4、7/8处及拱脚布置测量点，拱脚由于拱座影响，向跨中移动2米布置，每个断面设3个观测点，分别设在拱箱中心及边腹板中心处。

（2）脚手架搭设前、搭设过程至预压全过程对支架基础进行观测，为拱圈的施工提供数据。

巴东

Y K 130

+380.5

473.5跨中移2米布置，每个断面设3个观测点，分别设在拱箱中心及边腹板中心处。3、每个拱座拱脚处两边各设一个位移观测点，拱座两侧面各设一个角转动观测点。

4、拱圈浇筑后按相应断面埋设点对拱圈进行观测。

13076.5

右线桥梁中心线

沉降观测点平面布置图

587.5

561.5

533

504.7478.5

471.5

+450.25

+427

+403.75

+382.5

2、主拱圈观测

（1）沉降观测点位布置

根据加载高度及荷载布置实际情况，选取有特征的点位进行沉降观测，共设置7组，每组3个（即拱圈的1/8、1/4、3/8、1/2、5/8、3/4、7/8处）沉降观测点，点位布置如图1所示，沉降观测点直接焊接在托架工字钢上，用钢筋与点位焊接，垂直向下引致支架基础面以上0.2m 位置，采用水平仪进行观测。

（2）观测内容及步骤

a ．加载前，测量各沉降观测点的初始高程（hx 0）。

b ．加载至总荷载的50％、80％、100％时，每级加载完后测量各观测点的高程（hx 0.5 、hx 0.8、hx 1.0）。加载至50％、80％后测量一次，静载12h 后再测量一次，测量完成后，满足加载条件后方可进行加载。同时，每级加载完拱脚段和拱腰段分别测量一次数据。加载至100％后，测量一次，每间隔24h 应再进行监测一次，并记录各监控点标高、计算沉降量。当满足