m边跨现浇段支架预压方案Word格式文档下载.docx
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鲁南高铁LQTJ-3标边跨现浇段支架预压专项方案
中国铁建大桥工程局集团有限公司
1、编制说明
1.1编制内容
编制范围：
泗水南跨日兰高速（60+100+60）m连续梁边跨现浇段支架预压施工。
1.2编制依据
⑴国家现行有关技术标准、规程、质量验收标准、参考书籍和设计图纸：
①《无砟轨道预应力混凝土连续梁（悬臂浇筑施工）》；
②《高速铁路桥涵工程施工技术规程》Q/CR9603—2015；
③《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB10752-2010；
④《铁路桥涵钢结构设计规范》铁建设[2009]62号；
⑤《铁路桥涵工程施工安全技术规程》TB10303-2009；
⑥《铁路预应力混凝土连续梁悬臂浇筑施工技术指南》TZ324—2010；
⑦《铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程》TB10110-2011。
⑵建设单位下达的工程施工安排、工期及安全质量文明施工、环境保护等要求；
⑶企业标准、制度及本单位拥有的科技成果、机械设备、施工技术、施工工艺、工法、管理水平及施工经验；
⑷鲁南高铁LQTJ-3标项目经理部一分部组成、技术人员配备、施工队伍安排、机械设备和测量、试验检测仪器配备情况。
2、工程概况
泗水南跨日兰高速特大桥全长2008.22m，其中跨日兰高速连续梁为（60+100+60m）双线预应力混凝土连续箱梁，连续梁全长221.35m，起讫里程为DK236+394.9～DK236+616.25，泗水南跨日兰高速特大桥连续梁与既有日兰高速相交里程为DK236+481.56。
该位置地质为：
表层分布为粉质黏土，向下为花岗闪长岩。
主墩基础形式设计为钻孔灌注桩基础，2号主墩采用11根直径1.8m的钻孔桩，桩长14m，3号主墩采用11根直径1.8m的钻孔桩，桩长为10m。
承台尺寸均为9.6m×
14.4m×
4m，墩柱为9.6m×
5m的直坡圆端型实心墩，其中2#墩高6m，3#墩高6m。
1#和4#边墩基础分别采用8根桩径1.5m的钻孔桩，1#墩桩长14m，4#墩桩长8m,承台尺寸均为12.4m×
6.5m×
3m。
泗水南跨日兰高速连续梁构造为（60+100+60）m三跨预应力混凝土连续箱梁，箱梁断面采用单箱单室，根部梁高7.835m，跨中梁高4.835m,顶板厚38.5cm,底板厚由40cm过渡到120cm，底板设30cm×
30cm梗肋，箱梁高度按2次抛物线变化。
箱梁顶板横向宽12.6m，箱底宽6.7m,翼缘悬臂长2.95m。
箱梁边跨现浇段长15m，截面梁高4.835m，现浇段重量为360.043t，本桥边跨现浇段施工采用支架法。
箱梁截面见图1，主要结构参数见表1。
图1中支点和边支点处箱梁截面图
表1梁体节段主要结构参数
节段名称
0#块
1#节段
2#节段
3#节段
4#节段
5#节段
6#节段
7#节段
节段长度（m）
14
2.5
2.75
3.0
3.25
节段体积（m3）
354.37
59.445
57.459
61.037
61.297
56.183
54.193
56.635
节段重量（t）
921.36
154.557
149.392
158.697
159.373
146.075
140.902
147.251
8#节段
9#节段
10#节段
11#节段
12#节段
13#节段
14#节段
3.5
4.0
1.0
58.778
56.694
54.834
50.387
52.626
51.75
12.938
152.824
147.405
142.568
131.007
136.829
134.55
33.638
表2连续梁边跨现浇段支架预压施工计划表
序号
施工内容
施工工期
备注
1
支架构件验收
2017.4.10
1天
2
支架体系安装
2017.4.14
2天
3
预压加载、卸载及测量
2017.4.15
4
总结报告
2017.4.17
3、支架预压施工方案
参照类似工程施工经验，结合连续梁边跨现浇段构造特点及各项参数，本桥边跨现浇段采用支架法进行施工。
支架搭设完成后利用砂袋对其进行预压，以检验支架的整体稳定性及实际承载能力，并消除支架各杆件间及支架与模板间的非弹性变形影响，同时取得模板支架弹性变形的实际数值，得出荷载－挠度曲线，并检验设计计算结果，调整预拱度（或反拱），以求得边跨现浇段施工的准确参数。
提前发现支架结构及构件加工、安装所存在的问题和隐患，提前调整整改，防患于未然。
模板预拱度的调整通过调整模板支撑顶托完成。
模板弹性变形根据预压变形测量结果，并结合模板的设计拱度和实际支撑变形来确定。
3.1支架形式及结构
支架由条形基础、钢管支墩、砂箱、横向分配梁（双拼140工字钢）、纵向分配梁（120b工字钢）、方木（10*10cm）、模板系统组成，如下图。
图2边跨现浇段侧面图
图3边跨现浇段立面图
3.1.1条形基础
条形基础采用钢筋混凝土结构，长、宽、高分别为8.7m、1.0m、0.5m。
条形基础浇筑前确认基础下的地基承载力，地基承载力符合设计要求的，首先清除地表浮土，整平、压实基础范围内的场地，测量班按设计位置放样基础的四个角点及横、纵桥向的中线；
其次，在确定的位置支立模板，模板采用木模，用钢筋拉杆及侧向支撑将其固定成为整体，模板支立高度应高出基础设计标高至少5cm以上，以确保基础混凝土高度符合要求；
最后，在检验合格的模板内安装预压件及在钢筋场地集中加工的钢筋，并浇筑混凝土。
混凝土在搅拌站集中拌和，标号为C30，混凝土浇筑完成后及时洒水养护。
地基承载力达不到设计要求的，对地基进行换填处理，承载力符合要求后进行基础施工。
基础周围设置排水沟，将地表水引排到基础5m以外，排水沟及基础至排水沟之间设置不小于5%排水坡并进行硬化处理。
3.1.2钢管支墩
支架用钢管和型钢拼装而成，钢管与筋板、上下钢板及横向联接系全部采用焊接方式连接。
支架顺桥向设三排直径600mm、壁厚7mm钢管，每排4根，共12根，全部搭设在条形基础上。
钢管搭设完成后，将钢管与横向联接系焊接连接，确保支架整体结构稳定。
安装时，单根支墩利用汽车吊配合人工进行安装，并把砂箱安放在支墩顶的设计位置，调整标高。
3.1.3横、纵向分配梁
横向分配梁采用2根⌶40a横梁双拼组合型钢，纵向分配梁采用采用⌶20b型钢。
横向分配梁在地面拼装平台对接后用电弧焊焊接，利用汽车吊配合人工将其安放在设计位置，并将其与砂箱、钢管支墩进行临时固定。
纵向分配梁采用⌶20b型钢，安装时，利用汽车吊配合人工将其安放在设计位置，并将其与横向分配梁进行临时固定。
3.1.4模板系统
模板系统由底板分配梁、底侧模板、侧模板、侧模支撑、对拉拉杆组成。
底板分配梁采用10×
10cm方木，按25cm间距在底模下均匀布置；
底侧模板采用1.5cm竹胶板，侧模采用定型钢模板，侧模支撑采用4.5cm钢管，每侧布置5根，对拉拉杆采用25mm精轧螺纹钢，拉杆数量不少于7根。
3.2支架验收
⑴材料复核
对进场支架各系统所使用的材料、材质、规格、型号进行检查，对材料出厂合格证及材质证明等材料进行确认。
⑵结构复核
结构复核主要是在材料复核完成后，对支架各系统的结构件尺寸进行复核验收，验收要在支架拼装前完成，验收时先要对所有构配件进行单件检查验收，重点在于结构尺寸，焊缝质量。
3.3支架预压
预压试验在支架拼装完成后进行，预压荷载为最大施工荷载的1.1倍，其主要目的是为了检验边跨现浇支架的整体稳定性及实际承载能力，消除支架和模板的非弹性变形影响。
同时，取得支架弹性变形的实际数值，为边跨现浇段模板的预拱度设置提供参数。
4、主要施工方法及工艺要求
4.1支架拼装工艺流程
支架结构拼装的主要流程：
地基承载力确认→基础及预埋件施工→支墩施工→安装砂箱→安装横向分配梁→安装纵向分配梁→安装底模分配梁→安装底、侧模板。
4.2预压荷载
（1）作用于支架的新浇筑梁体钢筋混凝土荷载：
360.0t；
（2）内模、外模等模板重量：
2.0kN/m2；
（3）施工人员、材料及施工机具荷载：
2.5kN/m2；
（4）支架结构自重由程序软件自动换算。
动静荷载安全系数分别按1.2、1.4考虑，则预压最大荷载为1.1×
[（3600+15×
12.6×
2）×
1.2+15×
2.5×
1.4]=5435KN
4.3预压观测点的布设
支架预压观测点共布置23个点。
即观测点1、2、3、10、11、18、19布置在远离边墩的支墩上方，其中，1、2、3布置在模板内侧梁截面中线及两腹板中线处；
4、5、6、20、21布置在支墩中间处，其中4、5、6布置在模板内侧梁截面中线及两腹板中线处；
7、8、9、16、17布置在近边墩的支墩上方，其中，7、8、9布置在模板内侧梁截面中线及两腹板中线处；
10、11、12、13、14、15、16、17布置在外侧支墩横梁上方，如图4、5所示。
图4测点布置侧面图
图5测点布置立面图
4.4分级加、卸载及测量
加载按底板、腹板、顶板、翼缘板顺序进行加载，加载时按梁体浇筑顺序从梁的中间向两侧对称进，加载过程要均匀，尽量避免出现不对称加载现象，砂袋每个1.5t。
加载过程为共分四级：
0--20%--60%--100%--110%。
第一级加载
第一级加载为20%。
总重为109T，共计沙袋73个。
当加载完毕后，进行观测，形成观测记录，同时观察支架横、纵向位移情况、沉降情况及受力情况。
第二级加载
第二级加载为60%。
总重为326T，共计沙袋218个。
第三级加载
第三级加载为100%。
总重为544T，共计沙袋363个。
第四级加载
第四级加载为110%。
总重为598T，共计沙袋399个。
支架每一级加载完毕1小时后，测量支架横、纵向位移、变形及沉降。
全部加载完毕后，宜每隔6小时测量一次测点变形值，当最后测量时间段的两次变形量之差小于2mm时即可结束。
按分级加载的相同重量进行逐级卸载并测量各级卸载后的变形量。
4.5变形观测
①加载前各观测点标高值H1测量：
在进行加载施工前，对各观测点H1进行测量，确定各观测点初始标高。
②对加载20%后各观测点标高值H2进行测量：
布载结束后立即进行观测各观测点的标高值H2，并做好相应的记录。
③加载60%后各观测点标高值H3进行测量：
布载结束后立即进行观测各观测点的标高值H3，并做好相应的记录。
④加载100%后立即进行测量各观测点标高值H4。
⑤加载110%后立即进行测量各观测点标高值H5。
⑥对卸载前各观测点标高值H6:
满载后卸载前对各观测点标高H6进行测量。
⑦观测卸载后各观测点标高H7：
卸载后测量出各观测点标高H7，此时就可以计算出各观测点的变形如下：
非弹性变形f3=H1-H7。
通过试压后，可认为支架非弹性变形已经消除。
弹性变形f2=H6-H7。
根据该弹性变形值，在底模上设置预拱度δ2，以使支架变形后梁体线型满足设计要求。
另外，根据H2、H3、H4和H5的差值，可以大体看出持续荷载对支架变形的影响程度。
4.6观测要求及数据处理
预压观测采用二等水准测量。
采用DZS2级水准仪和配套直尺进行，配备专业测量人员4人分两班作业。
在预压前对观测点进行初始标高的观测。
每级荷载加完后，持荷1小时后进行一次沉降观测，并检查支架各部位连接及变形情况，记录观测数据（见附表）。
当全部重量压完后，每1小时观测一次数据，连续预压4h，并检查支架各连接部位变形及稳定性，当连续两次观测变形量不超过2mm时，判定支架变形处于稳定状态。
卸载按照预压的反过程进行，即卸载100%→60%→20%→0%，卸载完成6小时后进行观测，至回弹稳定后测得支架标高回弹值，综合测试结果，算出沉降值和弹性变形值，根据实际情况确定主桁架及吊杆的变形系数K，为浇筑混凝土提供预拱值。
根据预压弹性变形值结果，重新调整底板和翼缘板标高。
支架必须根据预压结果求出预压重量和弹性变形之间关系式及相关系数，为其它不同重量梁段施工提供弹性变形数据，确定支架预拱度。
5、主要人员及施工机械设备配置
5.1人员配置
泗水南跨日兰高速特大桥（60+100+60m）连续梁边跨支架预压主要施工人员配备如下：
表3边跨支架预压主要施工人员配备表
职务
人数（人）
业务范围及职责
队长
人1
现场全面组织协调与管理
技术负责人
技术指导与管理
安全负责人
安全管理
测量负责人
人
测量作业
5
工班长
现场带班作业
6
吊车司机
吊运作业
7
架子工
15
支架安装
8
普工
10
堆卸砂袋等作业
5.2机械配置
泗水南跨日兰高速特大桥（60+100+60m）连续梁边跨支架预压主要施工机械设备配置如下：
表4支架预压主要施工主要机具设备配备表
名称
型号
数量
吊车
25t
板车
沃尔沃
电焊机
ZX7400
发电机
250kw
手拉葫芦
10t
3t
水准仪
S3
全站仪
TE500
6、关键工序及质量控制点
6.1支架设计强度、稳定性应满足施工要求，支架杆件进场后应照挂支架设计图图对所有杆件进行严格检查，所有杆件材质、尺寸符合设计要求才能进支架拼装。
6.2支架条形基础施工前应复核地基承载力，承载力不符合设计要求时，需对其进行换填处理满足要求后进入下道工序。
6.3模板系统安装完成后及时对支架进行静载预压，以检验支架强度及稳定性，消除支架的非弹性变形和地基的沉降变形，测量支架弹性变形，为模板预拱度设置提供参考。
6.4支架预压采用砂袋加重的方法进行加载。
预压加载严格按照预压总荷载的0、60%、100%、110%分三次加载，并及时观测变形、沉降等数据。
6.5支架预压荷载全部加载完毕后，每6h测量一次每个测点的变形及沉降，当连续两次沉降观测差值不大于2mm时，终止预压并解除预压荷载。
6.6预压荷载卸除时，按预压加载时的分级表叔卸载，并在卸载过程观测沉降量，分级卸载观测点应与加载时观测点相同。
7、施工安全重点部位、环节的安全要求及措施
7.1支架安装前施工准备
1、支架安装前应进行测量检查，确认预埋孔和预埋件符合要求后方可进行支架拼装。
2、支架吊装前应调试、准备好吊装机具，清理好0#块梁段梁面。
3、支架吊装前应精确测设、标明桥梁的中线和高程控制点、支架滑轨和前支座位置。
4、支架安装前，宜由设计、制造和施工单位对各个构件的外观尺寸及质量进行一次联合检查，确认合格后才能进行吊装。
7.2支架安装规定
1、支架拼装完毕，应全面检查按照质量和复核支架中线、高程。
2、支架四周应设置操作平台及围栏，操作平台下应设置安全网，人员上下应有安全扶梯。
3、支架吊、安装应符合现行《铁路桥涵工程施工安全技术规程》（TB10303）的规定外，尚应符合下列规定：
（1）支架安装前，应根据施工现场环境、起重机械性能、位置和吊物情况等，编制支架吊装、安装施工方案和操作安全技术细则，并对施工作业人员进行技术交底。
（2）吊装每个构件前，必须计算确定出构件的吊装重心。
吊装时应使吊钩和理论重心在同一竖直线上。
（3）6级及以上大风和雷雨、大雾及可见度差的天气，不得进行支架吊装作业。
（4）起重吊装作业必须由专职人员统一指挥，高处作业人员应系牢安全带，戴好安全帽。
7.3预压前安全检查措施
（1）预压前工程部组织相关部门对安装的支架进行验收，包括结构型式、锚固系统、提吊系统、构件之间连接情况，必须保证各个环节符合设计要求，经验收合格后再进行预压。
（2）施工平台必须搭设好防护设施，底部满铺木板。
（3）加载前应布置好观测点，及时测量标高初始值，做好原始记录。
（4）操作人员属于高空作业，必须按照高空作业施工安全要求进行，戴安全帽、穿防滑鞋、系安全带。
（5）必须按照要求进行分级预压，每加载一级后，派专人对支架的各个部位进行仔细观察，发现异常立即停止施工。
（6）支架下严禁站人，并对预压影响区域进行封闭，严禁人员通行。
（7）现场预压人员和机具必须由专人统一指挥。
（8）预压前技术人员必须进行现场安全交底，做到每个人员都清楚操作要点。
（9）测量人员按照方案要求频率进行测量，发现标高明显变化及时上报，查找原因，解决处理后方可进行下级加载。
（10）安装足够的照明设备，保证夜间施工有良好的照明条件。
7.4高空作业的安全措施
⑴从事高空作业人员，定期进行体格检查，凡不适宜高空作业的人员，不得从事此项工作。
⑵高空作业人员应配给工具袋。
小型工具及材料应放入袋内，较大的工具，拴好保险绳。
不得随手乱放，防止堕落伤人，严禁从高空向下乱扔乱丢。
⑶从事高空作业的特殊作业人员，经过劳动部门专业培训并考试取得合格证后，方准持证独立操作。
⑷高处作业必须设置防护措施，设置安全网和操作平台围栏，操作人员必须佩戴安全帽、系安全带。
安全带在使用之前必须经过详细检查，并经必要的技术鉴定后方可使用。
使用时，不得将安全带接长，要搭扣在牢固安全的地方，高挂低用。
⑸登高作业人员必须短装紧束，不得穿戴钉和易于溜滑的鞋，或打赤脚，以防滑倒、坠落或刺伤。
作业人员休息时应到安全地带，严禁高空嬉戏、休息。
⑹高空作业时，其垂直下方一般不得同时工作，如不能避免时，下层作业人员必须戴安全帽，且作业区域必须设置临时防护棚架，并且交叉施工必须有专职安全人员进行旁站指挥。
如有行人过往者，需用临时围栏，并悬挂禁止通行的标志牌，如果运料必须频繁过往时，应挂安全网，网上并铺草袋。
⑺高处作业平台，应在四周挂设安全网。
安全网应使用宽度不小于3m，长度不小于6m，网眼不大于10cm的维伦、锦纶、尼龙等材料纺织的标准安全网，每块网应能承受不小于1600N的冲击荷载。
⑻六级以上大风时，必须停止作业，风、雪、大雾天应停止工作。
⑼脚手板一般应使用5cm厚的坚实板子，不得使用腐朽、结疤、扭绞、弯曲、破裂的板子。
同时脚手板的端头必须搭于支承之上，不得将两板之接缝放于两支承中间，木板两端必须搁置稳固，不准悬空。
⑽高处作业场所必须做到有台必有栏杆（高1.2m），有洞必有盖。
单独登高作业，须设专人防护，高处作业必须要有安全措施，严禁在无安全措施和无人监护下，任意攀登高空作业。
⑾高处作业与地面联系，应有专人负责，或配有通讯设备。
7.5注意事项
（1）支架必须经过验收合格后方可开始预压试验。
（2）预压荷载加载后，专人进行看护，禁止人员进入支架范围，遇雨天时加盖防雨设施，避免雨水对荷载的影响。
（3）加载过程中，砂袋需轻吊轻放，避免对支架形成严重的冲击荷载。
（4）观测过程中，如局部位置变形过大，立即停止加载并卸载，及时查找原因，采取补救措施。
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