艾溪湖桥支架预压与基础沉降观测方案.doc

艾溪湖桥支架预压与基础沉降观测方案（可编辑）
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艾溪湖大桥Ⅱ标工程

上部箱梁支架预压
及基础沉降观测方案

审批：

施工单位: 南昌城建实业发展
编制日期：2010年8月15日

目 录

第一部分 工程概况………………………………………3
第二部分 适用范围………………………………………4
第三部分 编制依据………………………………………4
第四部分 测量人员组织及仪器配备……………………5
第五部分 技术准备工作…………………………………6
第六部分 支架预压目的…………………………………7
第七部分 支架预压原则…………………………………7
第八部分 支架预压的具体方案…………………………7
第九部分 支架标高的确定………………………………15

一、工程概况
1.1、设计概况
本标段内四联预应力砼等高连续箱梁，主线桥两联、E、F匝道各一联。
主线桥纵向及横隔梁采用预应力，横向、竖向均为普通钢筋。梁高1.8m，顶板厚0.25m，底板厚0.20m，腹板厚0.45m，支点加厚至0.6m，梁端锚固区加厚至0.8m，桥宽20.49m箱梁采用单箱三室结构，一侧翼缘悬挑长3m，另一侧翼缘悬挑长2.99m；桥宽24.96箱梁采用单箱四室结构，翼缘悬挑长2.98m，翼缘端部板厚均为0.2m，根部板厚均为0.5m，边腹板斜置，斜率2：1。箱梁砼强度等级采用C50。
匝道桥为预应力砼连线箱梁，梁高1.8m，纵向采用预应力，横隔梁、横向、竖向均为普通钢筋。桥宽12.48m箱梁采用单箱单室结构。一侧翼缘悬挑长3m，另一侧翼缘悬挑长2.98m，端部板厚0.2m，根部板厚0.5m，边腹板斜置，斜率2：1.箱梁砼强度等级采用C50。
1.2、工程地质
根据南昌中核大地工程勘察《艾溪湖大桥工程地质勘察报告》所揭露场地内岩土层自上而下分布情况如下：
1. ②素填土
黄褐、灰褐、杂色。由粘性土、砖块、砼块、碎石等组成，松散，稍湿至饱和。层厚0.50～3.80m；最薄处为0.50m，最厚处为3.80m，平均厚度为0.95m；层顶最高处标高为20.60m；层面最低处标高为13.80m；分布于湖两岸场地。
2. ③层粉质粘土
全场地分布。灰褐、黄褐色，可塑～硬塑状，切面稍有光泽，手捏稍有砂感，无摇振反应，干强度中等，韧性中等，成份以粉粒和粘粒为主，局部含铁锰结核。揭露厚度1.50～6.30m，平均揭露厚度为2.86m。
3. ④层中砂
全场地分布。灰黄、灰白色。上部含泥质及细砂，下部含粗砂，中等密度，分选性较好，稍湿。揭露厚度2.00～14.70m，平均厚度为6.50m。
4. ④-1层粉质粘土
灰褐、黄褐色，可塑至硬塑状，切面稍有光泽，手捏稍有砂感，无摇振反应，干强度中等，韧性中等，组份以粉粒和粘粒为主，局部含铁锰质结核。揭露厚度0.50～3.60m，平均揭露厚度为1.52m。
5. ⑤层砂砾
全场地分布。灰黄、灰白、黄褐色。砾石含量25～45%，局部含量大于50%，粒径一般2～20mm，大者可达30mm，亚圆形，磨圆度较好，分选性较差，颗粒级配良好；成份为石英砂岩及硅质岩，中密状态，稍湿至饱和。揭露厚度4.60～15.50m，平均厚度为9.88m。
6. ⑥层强风化泥质粉砂岩
全场地分布。紫红、砖红色，局部夹青色。粉砂质、泥质结构，泥砂质胶结，岩芯呈土状，下部呈块状及短柱状。近水平层理发育，薄至中厚层状构造。手指可划出印痕，为极软岩。揭露厚度0.80～4.60m，平均厚度为2.60m。
7. ⑦层弱风化泥质粉砂岩
全场地分布。紫红色，局部夹青色。近水平层理发育，薄至中厚层状构造，岩芯呈短柱状至中、长柱状，手指可划出印痕，锤击声较哑，较易断裂，断面风化痕迹明显，裂隙发育一般，裂面较平直，闭合状，裂面及层理面多见有Fe质侵染或钙化。25.10～26.50m夹灰色泥岩，局部发育溶孔。揭露厚度10.10～13.20m，平均厚度11.57m。
8. ⑧层微风化泥质粉砂岩
全场地分布。紫红色，局部夹青灰色。近水平层理发育，中、厚层状构造，岩芯呈短柱状至中、长柱状，层间裂隙稍发育，闭合状。岩石按坚硬程度划分属软岩，无空洞，无软弱夹层，岩体较完整，基本质量等级为Ⅳ级。揭露厚度12.00～14.00m，平均厚度13.33m。
9. ⑨层未风化泥质粉砂岩
全场地分布。紫红色，局部夹青灰色。中、厚层状构造，岩芯呈中、长柱状，锤击声较脆，断口呈贝壳状，岩石按坚硬程度划分属软岩，基本质量等级为Ⅳ级。揭露厚度1.20～1.70m，平均厚度1.44m。
1.3、基础处理情况
清除表层杂填土、桩基施工阶段填筑的砖渣便道，清除至承台顶面下0.3m，标高19.2m，使用18～21T光轮压路机碾压密实，其上填筑20cm厚1:2砂卵石，最后浇筑20cm厚C20砼支架基础，见图3。

1.4、支架搭设材质及参数
、支架立杆参数
计划采用WDJ碗扣式脚手支架，上部用立杆可调顶托，顶托上用10#槽钢做纵梁。
根据支架5个不同的荷载区域，采用不同的行距、列距。
(1)、2.6m×1.8m中横梁
为了确保安全，将横梁两侧1.5m过渡区划入中横梁荷载区，在该区内，支架立杆的行距、列距为0.6m，步距为1.2m。
(2)、0.45m×1.8m纵向中腹板梁；
在该荷载区域，支架立杆的行距(桥梁法线方向间距)0.6m，列距(纵向)0.9m，步距1.2m
(3)、0.45m×1.8m纵向边腹板梁；
在该荷载区域，支架立杆的行距(桥梁法线方向间距)0.6m，列距(纵向)0.9m，步距1.2m
(4)、0.25m+0.2m厚箱梁顶板+底板荷载区；
在该荷载区域，支架立杆的行距(桥梁法线方向间距)0.9m，列距(纵向)0.9m，步距1.2m
(5)、0.2～0.5m翼缘板荷载区。
在该荷载区域，支架立杆的行距(桥梁法线方向间距)1.2m，列距(纵向)0.9m，步距1.2m
详见附图。
、支架连接杆设置参数
(1)、纵向、横向水平杆连续设置，底层(扫地杆)和顶层每层一设；
(2)、纵横向垂直剪刀撑设置：每隔四排立杆设置一道垂直剪刀撑，垂直剪刀撑钢管与地面成45～60°角度。
(3)、纵横向水平剪刀撑设置：按其两端与中间、从顶部开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑，每道剪刀撑宽度不小于4跨，且不小于6m。
1.4.3、支架顶托主、次肋设置
(1)、采用U型顶托，立杆顶端自由端长度不得超过50cm，即模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点长度。
(2)、顶托上方纵向主肋采用10#槽钢，行距随不同荷载区而不同。
(3)、纵向主肋上铺设10cm×10cm方木作为次肋，次肋间距0.3m。
二、适用范围
本方案适用于我标段施工范围内连续箱梁施工过程中的支架预压变形观测与支架基础沉降变形观测。

三、编制依据
1、施工现场踏勘获得的资料;
2、南昌市测绘勘察研究院提供的《测量成果资料》
3、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000
4、《工程测量规范》GB50026-93
5、《公路工程技术标准》TJT001-97
6、《公路工程质量检验评定标准》TJG F80/1-2004
7、《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ2-2021）
8、艾溪湖大桥施工组织设计

四、测量人员组织及仪器配备
1、人员组织
测量工作由项目副经理总负责，由测量工程师具体负责并统一组织和协调本段内的测量工作。根据施工规范要求成立沉降观测小组，由项目副经理任监测小组组长 ，测量工程师副组长，测量员任沉降观测监测小组成员。沉降观测小组成员负责施测、整理、上报本施工段的沉降观测数据。具体人员组织机构见下图：
组长：项目副经理--刘敏
副组长：测量工程师--黄小文
组员
：
测量员

李运生
组员
：
施工员

曾耀武
组员
：
试验员

刘水平
沉降观测人员组织机构图

2、测量仪器配置

测量仪器表
编号
名称
制造单位
规格型号
等级
单位
数量
备注
1
全站仪
拓普康
GTS332N
2″
台
1

2
水平仪
宾得
AL10A-32H
DS1
台
3

3
铟钢尺
天宝
2m

把
2

4
塔尺
苏光
5m
5mm
把
1

直板尺
苏光
3m
三等
把
2

5
木架腿
Nikon
S60

套
3

五、技术准备工作
沉降观测前期对水准点的复测，针对本工程情况，根据设计单位移交的高程控制点（其中I-1031位于艾溪湖南路广阳桥、I-1561位于艾溪湖东路水闸上、II-784位于昌东大道、I-1565位于创新路）进行复测工作，水准点的复测线路从II-784至I-1031至I-1561再附合到I-1565按附合水准路线复测。高程控制的复测工作按三等水准测量规范要求对以上控制点的高差几何关系复测。其闭合差应小于±12mm（L为附合水准路线长度，以公里计）。
高程加密点我标段根据本工程需要进行加密，在37#墩左侧20M处，44-1#墩左侧15.5M处，紫阳大道左侧人行道各加密了一个水准点AXH2-ZD22 AXH2-JD3 AXH2-JD2施测线路从I-1561至AXH2-ZD22 AXH2-JD3 AXH2-JD2附合到I-1565，为往返测附合水准路线。按三等水准测量规范要求进行平差计算。主要技术标准见下表：
线路水准复核测量应符合下表：
每千米高差中数中误差（mm）
附合
（闭合）水准路线平均长度（km）
水准仪等级
水准尺
观测次数
往返较差、附合或环线闭合差
偶然中误差M⊿
全中误差MW
与已知点连测
附合或闭合
平坦地
山地
±2
±4
2~4
DS1
因瓦尺
往返测各一次
往返测各一次
±12
±12
六、支架预压目的
支架预压目的是验证支架的稳定性、确定支架的弹性变形和消除非弹性变形，便于调整现浇箱梁的底模标高及梁体线性控制。
七、支架预压原则
1、预压荷载按照现浇箱梁钢筋混凝土自重的120%预压。
2、尽量模拟现浇箱梁的荷载分布预压。
3、根据不同荷载区施加荷载[底板荷载、腹板荷载、顶板荷载（含120%梁体自重荷载）]，按40%、70%、100%、120%分四次加载相应分期观测。
八、支架预压的具体方案
支架搭设完毕，安装模板前，对支架进行梁体荷载120%的预压,支架预压采用沙袋预压。
1、支架搭设完、且顶托上的10cm×10cm方木分配梁搭设完毕后，直接将袋装沙吊装到支架上按照荷载要求摆放。
2、根据连续梁梁体分段混凝土重量计算，各梁段上需要模拟加载的沙为分段重量的120%。
3、加载顺序：预压时分层增加沙袋，并对称加载，防止支架失稳。
4、支架预压观测点的布设及测量
预压前，每跨支架分别选取5个断面(墩柱位置、1/4跨位置、跨中位置)作为沉降观测断面。在每个观测断面处，设置5个沉降观测点，在观测点位用红色油漆做好点位的标记，由于预压砂袋累计高度较高，测量人员不方便在上面进行测量操作，可事先在沉降观测点位置安装上刻度尺，以便预压期间的沉降观测。沉降观测点的平面布置图（该图为1/2中跨布置图，边跨于此对称）如下：

底部预压观测点平面布置图

支架基础预压观测点平面布置图

5、预压加载和卸载
（1）加载过程共分四级:0 40％ 70％ 100％ 120％
加载顺序：每孔预压加载时，纵向从跨中向开始向支点处进行对称布载，横向从混凝土结构中心线向两侧进行对称布载。
每一级加载完成后，应先停止下一级加载，并应每间隔12h对支架沉降量进行一次监测。当支架顶板监测点12h的沉降量平均值小于2mm时，可进行下一级加载。
加载重量分布见附图。
（2）卸载：支架预压可一次性卸载，卸载时应对称、均衡、同步。
当满足下列条件之一时，判定支架预压合格，即可卸载：a、各监测点最初24h的沉降量平均值小于1mm；b、各监测点最初72h的沉降量平均值小于5mm。
（3）加载卸载注意事项
a、在预压过程中，如遇雷雨天气，必须准备好彩条布或苫布将砂袋盖好，防止雨水进入砂袋增加荷载导致事故发生。
b、夜间作业必须设置好照明设备，保证现场的光线充足。
c、吊装作业时必须安排专人指挥吊车，上下协调一致。
6、测量步骤：
首先在预压前，测量并记录每个断面上A、B、C、D、E、五个观测点的标高，如图所示。然后在荷载全部上完后连续，及时分析沉降观测数据。当各监测点最初24h的沉降量平均值小于1mm或各监测点最初72h的沉降量平均值小于5mm后开始卸载。
卸载结束后再次测量各点标高，最后确定支架的弹性变形值及非弹性变形值。
另外在支架预压期间，须由专人对支架进行观察，除观测支架高程及位移变化情况外，还需要对支架的杆件连接是否紧密、有无压弯及变形、预制块有无压裂等进行全面的观察。
7、观测中的注意事项
（1）严格按测量规范的要求施测。
（2）前后视观测用同一水平尺。
（3）各次观测必须按照固定的观测路线进行。
（4）观测时要避免阳光直射，且各观测环境基本一致。
（5）成像清晰、稳定时再读数。
（6）随时观测，随时检核计算，观测时要—气阿成。
（7）要经常检查水准点的标高是否有变动。
（8）将各次所观测沉降情况及时反馈有关部门，当沉降量超标时应停止施工，会同有关部门采取应急措施。

支架基础沉降监测表
日期：

单位：
mm
测点
加载前
加载后
卸载6h后
非弹性变形量
标高
0h
24h
48h
72h
96h
120h
标高
弹性变形量
标高
沉降量
累计沉降
标高
沉降量
累计沉降
标高
沉降量
累计沉降
标高
沉降量
累计沉降
标高
沉降量
累计沉降
标高
沉降量
累计沉降

注：1、表中沉降量均指相邻两次监测标高之差。
2、若支架基础预压监测120h不能满足要求（各监测点连续24h的沉降量平均值小于1mm或连续72h的沉降量平均值小于5mm），可根据实际情况 延长预压时间或采取其他处理方法。

支架沉降监测表——顶板测点
日期：

单位：
mm
测点
加载前
加载中
加载后
卸载后
非弹性变形量
标高
40%
70%
100%
120%
标高
弹性变形量
0h
12h
24h
36h
0h
12h
24h
36h
0h
12h
24h
36h
0h
12h
24h
36h
标高
沉降量
标高
沉降量
标高
沉降量
标高
沉降量
标高
沉降量
标高
沉降量
标高
沉降量
标高
沉降量
标高
沉降量
标高
沉降量
标高
沉降量
标高
沉降量
标高
沉降量
标高
沉降量
标高
沉降量
标高
沉降量

注：1、表中沉降量均指相邻两次监测标高之差。
2、加载过程中，支架预压监测36h不能满足要求（每级加载后先停止加载，每隔12h对支架沉降量进行一次监测，当支架顶部监测点12h的沉降量平均值小于2mm时，可进行下一级加载），应重新对支架进行验算与安全检验，可根据实际情况延长预压时间或采取其他处理方法。

九、立模标高的确定
支架卸载完成后，将底板冲洗干净，经实测及相应的计算，确定弹性变形及实际沉降量，并对底模板作相应调整，调整后的底板设置出计算的弹性变形量和预留拱度。弹性变形量的设置按直线考虑，预留拱度的设置按抛物线设置（跨中点为最高值）。
立模标高=梁底设计标高+设计预拱度+支架、基础弹性变形量。
底板调整完毕，再次逐根检查支架底座、顶托是否着力，连接件是否紧密。并将松动杆件重新调整，确保支架整体受力。