挂篮预压方案(地面预压)

临吉高速公路壶口黄河特大桥

（120+175*3+90）m连续梁

挂篮预压方案

中铁十二局集团有限公司

临吉高速公路S26合同段项目经理部

二0一一年三月

临吉高速公路壶口黄河特大桥

（120+175*3+90）m连续梁

挂篮预压方案

一、工程概况

青岛至兰州高速公路（临汾至吉县段）在山西壶口采用桥梁跨越黄河，桥梁全长757m。其中下部结构采用矩形空心薄壁墩、嵌岩桩基础，1#、2#、3#、4#墩高分别为59m、143m、146m、80m；上部结构为（120+3×175+96）m预应力混凝土刚构-连续组合体系桥。

上部结构（120+3×175+96）m预应力混凝土刚构连续梁总长度为741m，位于直线上，采用上下行分离式布置。梁体为直腹板箱梁，单箱单室断面，采用纵向、竖向、横向三向预应力混凝土结构，箱梁顶面、底板横坡与路线横坡一致。箱梁顶宽12m，底宽7m，翼缘板悬臂长2.5m。0号块中心高度为11m，合拢段处箱梁中心高度为4.5m，中间高度按照抛物线变化； 1、4号墩0号块底板厚度为2m，2、3号墩0号块底板厚度为1.5m，合拢段底板厚0.3m，底板厚度按照抛物线变化。梁体混凝土采用C60高性能混凝土。主梁按照三向预应力设计。

全桥（单幅）共5跨，按照4个T形刚构进行悬臂施工，每个T形刚构梁段编号为0～23，梁段长度组成形式为：4m*9+3.5m*5+3m*9+12m+3m*9+3.5m*5+4m*9；合拢段长2.0m；第一跨直线段长31.5m，第五跨直线段长7.5m。悬臂段采用三角形挂篮浇注。根据《公路桥涵施工技术规范》及设计资料的要求，在悬臂灌注施工之前，须对挂篮进行预压试验。针对该桥墩高、施工场地受限等特殊条件，结合三角形挂篮结构简单、受力明确的设计特点，挂篮加工好后在地面组拼主桁架，并在地面对主桁架、前后吊及底模架进行分部加载试验。

二、试验目的

1.通过预压试验，检查挂篮主桁架、前后吊及底模架的加工及安装质量，验证挂篮各主要受力部件结构安全性。

2.消除三角形桁架非弹性变形，测定弹性变形，为连续梁悬臂施工线形控制提供依据。

三、试验方法

在施工现场平整一块试验场地，试验工作场地约为10×10米。

1、主桁架预压方法

预压前先将挂篮主构架在平整好的场地内组装好，并按两个一对做好标记。

首先采用汽车吊将两根外模走行梁按间距4m平铺在场地上，然后将两片挂篮主桁架平躺安装在两走行梁上，两片主桁架相对而放，在A节点下装4根钢垫枕，B节点下装2根钢垫枕并用扁担梁锚固及4Φ32精轧螺纹钢对拉锚固。在前端节点处拼装扁担梁，扁担梁用Φ32精轧螺纹钢筋连接，预压时采用一台YC100型千斤顶压扁担梁，其作用力通过Φ32精轧螺纹钢筋传递给挂篮的主桁架，达到预压的目的。详见图1。

图1 挂篮主桁架试压方案图2、前后吊（销座、销子和吊带（杆））的加载方法

Ⅰ--Ⅰ

3、主构架前支点用28螺杆对拉连接，螺杆长度未35。

在实验场地上将两个底模前（后）底横梁对称布置，选择较短吊带（吊杆）将两根底横梁连接，在销座两内侧用两台YC60千斤顶顶压底横梁，千斤顶的作用力通过底横梁传递给销座、销子和吊带（杆），达到检验销座、销子和吊带（杆）的目的。详见图2。

说明:

1、本图标注以"厘米"计。

2、要求试验平台平整。

3、上后锚扁担间用粗钢筋串成整体。

图2销座、吊带（杆）、销子试验方案

3、底模架的加载方法

在场地上将两组3I56b底模架放置在垫梁上，在两端支撑处拼装一组扁担梁，每组扁担梁用2根Φ32精轧螺纹钢筋连接，两内侧面各放1根3m轨道梁，用两台YC60千斤顶顶压轨道梁。3I56b底模架之间采用10mm钢板间隔50cm绑焊在工字钢外侧，以使3根工字钢形成整体。详见图3。

图3 底模架试压方案

四、荷载及分配

预压荷载主要是根据挂篮在悬臂浇筑过程中实际荷载来取值的，悬臂浇筑各构件的重量及荷载分配如下：

五、预压工况及程序

1、主桁架预压工况及加载程序

主桁架预压工况按照挂篮空载、挂篮承受最小梁段混凝土、挂篮承受最大梁段混凝土及挂篮承受最大梁段混凝土110%四种工况进行预压，其荷载值根据前述分别为136KN、278KN、621KN、683KN。

那么预压加载程序为：

（1）初始荷载到 136KN 持荷30min

（2）第二次加载到 278KN 持荷30min

（3）第三次加载到 621KN 持荷30min

（4）第四次加载到 683KN 持荷30min

卸超载步骤，按加载程序逆向逐级卸荷。同时，反复加载、卸载三个循环。

2、底模前吊带预压工况及加载程序

底模前吊带预压主要检查销座、销子（孔）加工质量，因此底模前吊带预压工况按照挂篮承受最大梁段混凝土110%工况进行预压即可，其荷载值根据前述为1141KN。

那么预压加载程序为：

（1）初始荷载到 114KN 持荷30min

（2）第二次加载到 1141KN 持荷30min

卸超载步骤，按加载程序逆向逐级卸荷。

3、底模后吊杆预压工况及加载程序

底模后吊杆预压主要检查销座、销子（孔）、后吊杆加工质量，因此底模后吊带预压工况按照挂篮承受最大梁段混凝土110%工况进行预压即可，其荷载值根据前述为1141KN。

那么预压加载程序为：

（1）初始荷载到 114KN 持荷30min

（2）第二次加载到 1141KN 持荷30min

卸超载步骤，按加载程序逆向逐级卸荷。

4、底模加预压工况及加载程序

底模架预压主要检查底模桁架的变形情况，因此底模架预压工况按照最小腹板重量和最大腹板重量进行预压即可，其荷载值根据前述为88KN、225KN。

那么预压加载程序为：

（1）初始荷载到 8.8KN 持荷30min

（2）第二次加载到 88KN 持荷30min

（3）第三次加载到 225KN 持荷30min

卸超载步骤，按加载程序逆向逐级卸荷。

六、测点布置及测量

1、主桁架预压

主桁架预压测点布置在B、D处，采用钢板尺测量B、D处两片桁架的间距变化，初始及每加、减一级荷载测量一次。

2、底模吊带（杆）预压

底模前吊带预压主要检查销座、销子（孔）加工质量，因此观测销子、销孔变形情况，使用肉眼观测，并详细记录。

3、底模架预压

底模架预压主要检查底模桁架的变形情况，因此测点布置在底模架跨中位置，采用钢尺测量两组底模架的间距变化，初始及每加、减一级荷载测量一次。

七、数据处理

1、主桁架预压

根据每级荷载的变形值，分析计算出挂挂篮的非弹性值及弹性值（最小梁段和最大梁段），采用线性内插计算出每个梁段的弹性变形值。

D点的净变形值为两片桁架变形值的总和，单片桁架的变形值为总变形值的一半。

在预压时，D点的变形量包括了B点变形对D点的影响值，计算挂篮主桁架的变形时，要将此影响值剔除。

2、底模架预压

根据底模跨中变形量，判别底模架变形量是否满足

八、所需机具设备