箱梁预压方案

厦蓉高速公路贵州格都段第BT10合同段
排调河1#特大桥现浇箱梁预压方案
中国铁建十一局集团厦蓉高速BT10项目经理部
二00九年六月
排调河1号特大桥引桥现浇箱梁共14孔，左线小里程侧为4孔一联，大里程侧为2孔一联，右线小里程侧为3孔一联，共两联，大里程侧为2孔一联，箱梁截面为单箱双室，顶板宽13m，底板宽9m，梁高1.7m，每孔梁270m3砼，施工时采用折叠式移动平台做为底模支撑系统，本方案通过对移动平台的预压消除移动平台拼装产生的非弹性变形，测出移动平台在施工荷载作用下的弹性变形量，为模板设置预拱度提供数据。

一、预压目的
1、为确保成品梁外观线型符合设计要求和施工过程的安全，通过预压来检验移动平台的刚度、强度和稳定性。

2、通过模拟施工中加载过程，分析观测结果来计算移动平台的弹性变形和非弹性变形值，根据梁体设计的反拱度与弹性变形值组合计算出底模的预拱度，以此来确定施工时底模应设置的预拱度，为后续施工模板的拱度设置提供依据。

3、实测移动平台承受施工荷载引起的弹性变形，与理论计算进行比较，验证计算模式。

二、箱梁纵向分布荷载
排调河大桥引桥为跨径30m的预应力混凝土连续箱梁桥，采用逐跨浇筑施工，其最大浇筑段长度为36m，即一跨30m再加悬臂6m。

由移动平台计算书第5页，一跨箱梁的荷载纵桥向分布如图1所示
图1. 箱梁荷载纵向分布图（尺寸单位:mm）
三、平台承担的箱梁荷载
箱梁高度仅为1.7m ，为便于施工及保证浇筑与振捣质量，箱梁需要分两次浇筑，第一次浇筑底板与腹板（顶板承托以下），第二次浇筑顶板。

当第二次浇筑时，第一次浇筑的混凝土已具备一定的承载力，前期浇筑的混凝土会分担一部分后期浇筑的荷载，根据钢力计算书附录4，平台承担后期浇筑混凝土的88%，箱梁第一次浇筑的梁体承担第二次浇筑荷载的12%，箱梁第二次浇筑面积（顶板面积）为283.3m A =顶 该部分混凝土自重产生的荷载集度为：
m kN q
/8.952583.3=⨯=顶
第一次浇筑梁体承担荷载为：
m kN q /5.11%128.951
=⨯=
由图1的分布荷载减去q 1即为平台承担的箱梁荷载（图2）
图2 平台承担的箱梁荷载纵向分布图（尺寸单位:mm ）
四、 预压荷载 1、试验荷载的纵向分布
考虑振捣，施工人员与机具及内模板荷载后，取增大系数1.1，进行荷载试验，试验荷载的纵向分布如图3所示
图3 平台试验荷载纵向分布图（尺寸单位：mm）
根据纵向荷载分布图计算本次预压总重量为：
30米标准梁重G1=（495×1.5×2+248×6.5×2+194×14）/10=742.4T 延长6米梁重G2=（495×1.5+248×4.5）/10=193.3T
预压总重量G=G1+G2=742.4+193.3=935.7T
五、试验荷载的横向分布
（1）实心段（墩顶隐形横梁段，长度为1.5米）
图4 实心段试验荷载横向分布图(尺寸单位：mm)
箱梁截面积 2
1.187.00.227.19m A =⨯⨯+⨯= 由图3，实心段纵桥向每延米的荷载值为495KN 横桥向单位面积的荷载值为：
2/3.271.18/495m kN =
翼缘横向分布荷载
m
kN q
/1.193.270.17.01
=⨯⨯=
箱体横向分布荷载
m
kN q
/4.463.270.17.12
=⨯⨯=
（2）过渡段（长度为6.5米）
图5 过渡段试验荷载横向分布图（尺寸单位：mm ，荷载单位：m kN /）
箱梁截面积：
23.922.02.022.06.003.16.327.1920.2)4.015.0(5.0m A =⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯-⨯+⨯+=
单位面积荷载值：
2
/7.263
.9248
m kN =
折算后横向分布荷载如图5所示 （3）跨中段（长度为14米）
图6 跨中段试验荷载横向分布图（尺寸单位：mm ，荷载单位：m kN /）
跨中段箱梁截面与过渡段比较，除底板由前者的42cm 减薄为22cm 及腹板由前者的60cm 减小为40cm 外，其余尺寸完全相同，故翼缘部分的荷载完全相同，腹板部分的分布荷载仅与箱高相关，箱高不变，分布荷载亦不变，仅顶底板区域减小为:
1.
19=
⨯
-
m
2.0
kN/
26
8.
7.
13
在进行预压时，共分为6个段落3种类型进行预压，3种类型荷载分布如图4、图5、图6中断面进行预压。

六、预压方法
1、预压方法
预压方法就是模拟该孔砼梁的现浇过程，进行实际加载，以验证并得出其承载能力。

荷载按顺序逐加，进行连续观测，当完成上述荷载加载后，4小时观测一次，12小时观测一次,24小时再观测一次。

2、变形沉降观测点的设置
分别在梁跨中、四分之一跨及梁端处布置观测断面，每个断面设置5个观测点，详细观测点布置见图。

七、预压前的检查
1、检查牛腿安装是否牢固，精轧螺纹钢筋张拉力是否满足要求。

2、检查移动平台各构件联接是否紧固，金属结构有无变形，连接系焊缝检测满足设计规范的要求。

3、照明充足，警示明确。

4、完全模拟浇注状态进行全面检查，只有全面检查合格后方能进行预压工作。

八、荷载准备：
预压荷载：预压第一孔长29.92m，悬臂长6m,共36m ,根据前述现场应模拟施加的总荷载为935.7吨。

根据施工现场的实际情况，采用水泥+砂袋装砂进行预压。

考虑水泥覆盖难度较大，则预压腹板荷载采用水泥，顶板、底板及翼缘采用砂袋进行预压，水泥按总重量的20%购入为：
G水泥=935.7×0.2=187.2T
G砂=935.7-187.2=748.5T
砂袋采用编织袋，为封口和砂袋承受强度考虑，每个砂袋装容积的2/3左右，平均每个砂袋装碎石0.0375m3，碎石密度按1.4t/m3计算，即每袋砂52.5kg，共需14295个砂袋，考虑部分损耗，共购入砂袋14500个
九、加载方案及加载程序
1、加载方案
现浇箱梁现场安装好移动平台和铺设方木后及底模后，布置好沉降观测点，在砂场按照每袋60kg的方法装袋，用车辆运输至现浇箱梁处，即0号桥台处，然后采用人工运输堆码，摆放时沙袋与沙袋之间必须密贴。

加载时按照图4、图5、图6中荷载分布形式进行分配，重点预压腹板位置和横隔梁位置。

2、加载程序
1）加载过程共分四级:0 30％ 60％ 100%
2）第一级加载：量测观测点初始读数，加载30％，重280吨，进行测量记录，观察移动平台受力的情况。

3）第二级加载：第二级加载至60％，重560吨，进行测量记录，观察移动平台受力的情况。

4）第三级加载：第三级加载至100％，重936吨，此时为加载至箱梁施工荷载状态的100%，进行测量记录，观察移动平台受力的情况；此后4小时观测一次，12小时观测一次,24小时再观测一次，直至累计72h沉降量不超过6mm(不考虑观测误差)，即判定为沉降稳定。

3、加载过程中应注意的问题
（1）对各个压重荷载必须认真称量、计算和记录，由专人负责。

（2）所有压重荷载应提前准备至方便运输的地方。

（3）在加载过程中，要求详细记录加载时间、吨位及位置，要及时通知测量组作现场跟踪观测。

未经观测不能进行下一级荷载。

每完成一级加载应暂停一段时间，进行观测，并对移动平台进行检查，发现异常情况应及时停止加载，及时分析，采取相应措施，如果实测值与理论值相差太大应分析原因后再确定下一步方案。

（4）加载全过程中，要统一组织，统一指挥，要有专业技术人员及负责人在现场协调。

十、试验记录表格
每项工作每个表格都要记录指挥、协调、实施、记录、确认等人员名单和时间，表格主要有：
1、荷载加载程序记录
2、挠度测量记录（各点）
3、位移测量记录
十一、卸载方案及注意事项
卸载方案类似加载方案，只是加载程序的逆过程，要均匀依次卸载，防止突然释荷之冲击，并妥善放置重物以免影响正常施工。

卸载时每级卸载均待观察完成，做好记录后再卸至下一级荷载，测量记录贝雷架的弹性恢复情况。

所有测量记录资料要求当天上报试验指导小组，现场发现异常问题要及时汇报。

待预压荷载完全卸载后再对观测点进行观测一次，从以上的观测资料中计算出支架的弹性变形，得出预压成果报告。

根据成果报告用三角木调整方木高程（综合考虑弹性变形和张拉起拱），然后按计算预拱度铺设底板模板，进行下步工序施工。