50m箱梁造桥机预压方案.docx

苏通大桥B1标50m箱梁造桥机预压方案

一、预压目的及方法
苏通大桥50米箱梁MSS移动模架系统是由挪威NRS公司设计安装，首次在苏通大桥工地使用，由于系统纵向支撑跨度大、结构受力复杂，且系统须多次重复使用，为了确保系统的安全、满足箱梁线形的要求，系统在正式投入使用前，进行堆载预压，并对有关部位进行应力应变监测。
压载试验目的有：一是消除系统结构的非弹性变形；二是检查各系统在各种工况时的构件应力、应变实测值与理论值的差异；三是实测移动模架各处挠度变形量，与理论值进行对比，为设置施工预拱度提供依据；四是检查临时支架承载情况；五是检验模架系统承载情况。
MSS移动模架拼装完成后，按箱梁自重的1.1倍进行分级加载预压以取得基本数据，根据压载数据及结构设计预拱度进行立模标高设置。模架预压为便于操作，采用水袋加水、铺设钢板和加沙袋相结合的方式进行荷载预压。
二、主要施工步骤及措施
1、 准备工作
50m箱梁MSS移动模架拼装完成后，按设计要求调整好主梁，安装底模，并根据NRS公司提供的预拱度，初步调整标高，使底模标高比设计标高高1.0cm左右。测量在施工箱梁支座截面、1/4截面、1/2截面、3/4截面等关键断面的关键点布置测量控制点，其位置要固定不变，且能满足观测。对30米箱梁施工用过的水袋进行检查修补，准备5500个可装40KG的包装袋，用于翼缘板上水袋无法布置处荷载的加载。
2、 预压荷载计算
根据要求，预压荷载为箱梁自重的1.1倍，最长段施工长度为58米，施工段砼为623.0m3，其总重G=623.0×2.6=1619.8t，则预压载N＝1.1G=1781.8t,按照均布水载进行总荷载预压。每个水袋尺寸为7.2×3.6×1.4m，根据30米箱梁水袋实际压水抽检情况，下层水袋实际装水为7.3×3.9×0.85=24.2吨，上层水袋实际装水为7.4×4.5×0.68=22.6吨，根据箱梁外模尺寸，在箱梁底板上第一层横桥向布置16个水袋，第二层顺桥向也布置12个水袋，第三层横桥向布置10个水袋，一共压载重量为16×24.2＋12×22.6＋10×22.6=884.4吨，在翼缘板上每侧顺桥向布置8个水袋，两侧共布置16个水袋，压载重量为16×24.2=387.2吨，压载总重量为884.4＋387.2=1271.6吨。利用现场加工钢护筒的300吨钢板（或钢筋）作为预压材料，平铺在底模和翼缘模板上，还剩下1781.8－1271.6－300=210.2吨荷载需要装砂袋来进行加载，需装砂袋量为210.2×1000÷40=5255个（需准备5500个砂袋），总压载能够满足预压荷载要求。（底模板上水袋是否能堆三层需讨论?）
3、 变形观测点布置
压载时在支架、基础上设置若干沉降、变位观测点以便对沉降、变位进行观测(见附图1)。观测点的设置原则上在前支点、1/4跨、跨中、3/4跨、后支点和悬臂端主梁和底模上设置，每个断面设置3个测点。在附近已完工的墩身上或箱梁旁侧作一临时水准点，采用三等水准测量观测方法观测压载全过程各测点的标高、位移变化情况，分析整理数据得出控制立模标高和设置预拱度时的取值。

4、 分级加载
（1） 钢板的布置
用吊车配合，在箱梁底板和翼缘板上均匀布置300吨钢板或钢筋。
（2） 砂袋和水袋的布置（是否能把纵、横坡调平作加载试验?）
预压荷载采用水袋加水进行加载，因为箱梁底模有2.0%的横坡和2.1%的纵坡，且箱梁断面横桥向荷载分布不均（腹板位置最大，底板次之，翼缘板最小），水袋加工尺寸为7.2m×3.6m×1.4m，底板箱室布置三层水袋，翼缘板布置单层水袋。水袋长边布置方向第一层按顺桥向布置，第二层按横桥向布置，第三层又按顺桥向布置。为了防止水袋在箱梁底模和翼缘板上滑动，在箱梁的底板上根据每组水袋尺寸，沿横桥向，用砂袋堆砌成宽1米，高0.9米的横隔墙，防止水袋在箱梁底板上的滑动。在底板第二、第三层的水袋用白综绳进行绑扎固定，在翼缘板上布置的水袋，除了用砂袋堆砌防滑外，也用白综绳进行绑扎固定，禁止水袋在模板上滑动。布置图见附图2

水袋加工完成后，要进行密封性能检验。先采用麻绳包捆，用吊车吊水袋至已经铺设好的底模上，利用人工按照水袋布置位置摆放好空水袋。先摆放好第一层，各个水袋之间通过连接绳互相栓接，防止水袋下滑。当第一层水袋加水完成后，然后再在其上摆放第二层水袋，用绳子连接固定好，第二层水袋加满水后再布置好第三层水袋。水袋在吊装中，应轻拿轻放，防止尖锐物品（钢筋等）对水袋破坏；水袋在转移中，要折叠后，用麻绳打捆后进行。
（3） 分阶段加载
水袋分三层布置，加水先加第一层，后加第二层，再加第三层。加水采用四台30m3/h大水泵加水，加载时，采用快速接头与水袋上的接头相连接。水泵向水袋内加载分四个点，在两端各布置一个点，在中间布置两个点，对称进行加载。加载分四个阶段进行，第一阶段，荷载加到总重量的50%，即810吨，荷载类型为钢筋钢板加载300吨，砂袋210.2吨，水袋299.7吨，荷载加到位后，静置12小时，测量观测系统变形，如变形在允许范围内，进行第二阶段加载，如变形过大，停止继续加载，分析原因；第二阶段，荷载加到总重量的80%，即1296吨，荷载类型为钢筋钢板加载300吨，砂袋210.2吨，水袋785.7吨，荷载加到位后，静止12小时，测量观测系统变形，如变形在允许范围内，进行第三阶段加载，如变形过大，停止继续加载，分析原因；第三阶段，荷载加到总重量的100%，即1620吨，荷载类型为钢筋钢板加载300吨，砂袋210.3吨，水袋1109.7吨，荷载加到位后，静止18小时，测量观测系统变形，如变形在允许范围内，进行第四阶段加载，如变形过大，停止继续加载，分析原因；第四阶段，荷载加到总重量的110%，即1782吨，荷载类型为钢筋钢板加载300吨，砂袋210.3吨，水袋1271.7吨，荷载加到位后，静止24小时，测量观测系统变形，如变形在允许范围内，预压成功，如变形过大，分析原因。

第一阶段
第二阶段
第三阶段
第四阶段
钢板、钢筋、砂袋（吨）
510.3
510.3
510.3
510.3
加水（吨）
299.7
785.7
1109.7
1271.7
总重（吨）
910
1396
1620
1782
静置时间（h）
6
12
18
24
观测变化最大值（㎜）

在加载过程中要对称均匀进行，防止造桥机不均匀受力，加完每一个水袋后，现场技术人员要较准确量出每个水袋的尺寸，做好观测记录，计算出加水量，严格控制每阶段的加载总量，使压载荷载尽量与施工荷载分布一致。在加载时要派专职人员对各观测点随时进行观察，发现异常情况，立即停止加载，分析原因，解决后再继续进行。
5、 变形观测（设计需要提供每一阶段主梁挠度值）
预压施工时采用50%、80%、100%、110%四阶段加载，每阶段加载至设计荷载后，按要求静置一段时间，测量在静置时间快结束时期间对各观测点沉降、变位进行连续观测，在各分级荷载施加、观测完成且无异常情况方可进行下一级荷载的施加。全部加载完成后以6h为一个观测单位进行连续观测，若连续观测1天造桥机主梁、模板和临时支架沉降、变位均小于5mm则可认为整体结构满足要求,此时可以卸载。
卸载以后，测量再次对测点进行观测，计算出弹性变形量和非弹性变形量。
6、 卸载
当主梁、模板和临时支架预压稳定以后，放掉水袋中的水进行卸载并对观测点进行复测，放水时应注意对称进行，并用水管引出至排水沟内，防止水漫流，影响文明施工。
7、 数据整理
预压结束以后，及时整理预压中的原始数据（其记录表见下），计算出造桥机弹性变形量和非弹性变形量，校核设计提供的预拱度，为立模预拱度提供数据。

移动模架预压变形观测记录表
沉降量
测点
预压前
加载50%
加载110%
连续观测
卸载
前支点1#测点

前支点2#测点

前支点3#测点

1/4跨1#测点

1/4跨2#测点

1/4跨3#测点

跨中1#测点

跨中2#测点

跨中3#测点

3/4跨1#测点

3/4跨2#测点

3/4跨3#测点

后支点1#测点

后支点2#测点

后支点3#测点

悬臂端1#测点

悬臂端2#测点

悬臂端3#测点

测量： 计算： 复合：

8、 后期观测
预压完成后，及时对底模标高进行调整，进行箱梁钢筋及砼施工。在箱梁砼施工时，对预压观测点做观测点，要继续进行观测。

三、预压时间安排
序号
步骤
单位
时间
备注
1
第一阶段荷载的施加
小时
24

2
第一阶段观测
小时
6

3
第二阶段荷载的施加
小时
8

4
第二阶段观测
小时
12

5
第三阶段荷载的施加
小时
8

6
第三阶段观测
小时
18

7
第四阶段荷载的施加
小时
8

8
第四阶段观测
小时
24

9
卸载
小时
12

10

小时
120
共需5天
四、主要资源计划
1、 主要材料计划：水袋（7.2×3.6×1.5m）54个、钢板和钢筋共300吨、砂袋5300个；
2、 主要设备计划：30m3/h水泵4台（配相应水管）、16t吊车1辆、水准仪2台、全站仪1台；
3、 人员计划：项目副经理1人、技术员2人、测量人员3人、工长1人、带班1人、电工1人、电焊工2人、安全员2人、普工20人。

中港二航局苏通大桥B1标项目部
二00四年九月十九日