等截面预应力混凝土连续箱梁预压方案.docx

目 录

第1章 概述 1
1.1 工程概况 1
1.2 支架设计 1
第2章 支架荷载 1
2.1 支架受力荷载的组成 1
2.2支架预压受力荷载取值 1
第3章 支架预压 6
3.1 支架预压目的 6
3.2 支架预压方法 6
3.4预压记录 11
第4章 安全、环保措施 13
4.1 安全技术保证措施 13
4.2.1 施工安全措施 13
4.3文明、环保措施 14

第1章 概述
1.1 工程概况
XX互通主线桥右幅第7联（23#～29#墩之间）上部结构为（26.94m+4×27m+26.92m）等截面预应力混凝土连续箱梁。主梁采用单箱双室外斜腹板截面，主梁顶宽15.90m，底宽9.90m，主梁梁高1.8m，主梁两侧各悬臂2.5m，悬臂端部厚度0.2m，悬臂根部厚度0.5m，顶板等厚为0.25m，箱梁底板厚度为0.25m，腹板厚度为0.45m。箱梁顶底板平行，顶底板坡度同路面设计横坡，为单向横坡2.0%。
主桥右幅第7联混凝土共1797m3，钢筋208.082t，预应力钢绞线72.760t。
箱梁施工分为两次进行施工，第一次箱梁施工是浇筑箱梁地板和腹板，第二次箱梁施工为浇筑箱梁顶板和翼板，第一次箱梁浇筑施工的作用力为箱梁整体施工作用力的三分之二左右，第二次浇筑施工是待第一次浇筑的砼强度达到设计要求的70%后进行的，箱梁自身可以承载其作用力，但本预压方案是按照箱梁一次浇筑整体成型进行施工受力的1.1倍受力进行预压。
1.2 支架设计
本工程箱梁现浇支架采用碗扣式满堂钢管脚手架， 具体设计见已报审批的《主线桥现浇箱梁首件施工方案》。

第2章 支架荷载
2.1 支架受力荷载的组成
根据《公路桥涵施工技术规范》（JTJ-2000），模板支架设计的有关规定，支架设计及验算时主要荷载为混凝土、模板和支架自重的荷载；施工人员和施工材料、机具行走运输或堆放荷载；振捣混凝土时产生的荷载；新浇混凝土对侧面模板的压力；倾倒混凝土时产生的荷载。
支架预压受力荷载为替代箱梁浇筑时的作用力，即：钢筋混凝土自重荷载；内模板和侧模板自重荷载；施工人员和施工材料、机具行走运输或堆放荷载；振捣混凝土时产生的荷载；倾倒混凝土时产生的荷载；
箱梁施工分为两次进行施工，第一次箱梁施工是浇筑箱梁底板和腹板，第二次箱梁施工为浇筑箱梁顶板和翼板，第一次箱梁浇筑施工的作用力为箱梁整体施工作用力的三分之二左右，第二次浇筑施工是待第一次浇筑的砼强度达到设计要求的70%后进行的，箱梁自身可以承载其作用力，由内模板和侧模板自重荷载、施工人员和施工材料及机具行走运输或堆放荷载、振捣混凝土时产生的荷载及倾倒混凝土时产生的荷载累计远远小于箱梁第二次施工时箱梁的自身重量，故本预压方案按照箱梁一次浇筑整体成型进行施工时箱梁自身重量作用力的1.1倍受力进行预压能够达到预压效果。
2.2支架预压受力荷载取值
箱梁钢筋混凝土自重荷载在箱梁不同位置，其作用力不同，每跨箱梁作用力分为七个区段，如下图1所示：

图1 箱梁受力纵向区段划分立面图
2.2.1 箱梁两端横隔梁位置区段：A-B、G-H,其横断面如下图2所示：

图2 梁端Ⅰ-Ⅰ正断面图
(1) 上图中J-K、N-O为箱梁翼板位置，梁体平均高度：
h=（0.2+0.5）/2=0.35m，
此区域范围内梁体自重q0=0.35×26=10.15 kN/m2。
钢筋混凝土容重γ取值26kN/m3。
(2)上图中K-L、M-N为箱梁侧面斜腹板位置，梁体平均高度：
h=（0.5+1.8）/2=1.15m，
此区域范围内梁体自重q0=1.15×26=29.2 kN/m2。
(3)上图中L-M为箱梁横隔梁正断面位置，梁体高度为箱梁高度：h=1.8m，此区域范围内梁体自重q0=1.8×26=46.8 kN/m2。
2.2.2 箱梁两端变断面位置区段：B-C、C-D、E-F、F-G其两端横断面如下图3及图4所示：

图3 箱室端Ⅲ-Ⅲ正断面
（1）上图中J-K、N-O为箱梁翼板位置，与Ⅰ-Ⅰ断面相同，此区域范围内梁体自重q0=10.15 kN/m2。
(2)上图中K-L、M-N为箱梁侧面斜腹板位置，此区域范围内梁体梁体截面积S=2.075m2，梁体平均高度：
h=2.075/1.6=1.30m，
此区域范围内梁体自重q0=1.30×26=33.72 kN/m2。
（3）上图中L-P、Q-M为箱梁箱室位置，此区域范围内梁体混凝土平均高度为箱梁顶板和箱梁底板厚度之和，h=0.5+0.6=1.1m，
此区域范围内梁体自重q0=1.1×26=28.6 kN/m2。
(4)上图中P-Q为箱梁中腹板位置，此区域范围内梁体梁体截面积S=1.1×0.1+1.8×0.7=1.37m2，梁体平均高度：
h=1.37/0.8=1.71m，
此区域范围内梁体自重q0=1.71×26=44.53 kN/m2。

图4 箱室端Ⅲ-Ⅲ正断面
（5）上图中J-K、N-O为箱梁翼板位置，与Ⅰ-Ⅰ断面相同，此区域范围内梁体自重q0=10.15 kN/m2。
(6)上图中K-L、M-N为箱梁侧面斜腹板位置，此区域范围内梁体梁体截面积S=1.5844m2，梁体平均高度：
h=1.5844/1.60=0.99m，
此区域范围内梁体自重q0=0.99×26=25.75 kN/m2。
（7）上图中L-P、Q-M为箱梁箱室位置，此区域范围内梁体梁体截面积S=1.874m2，梁体平均高度：
h=1.874/3.45=0.54m，
此区域范围内梁体自重q0=0.54×26=14.12 kN/m2。
(8)上图中P-Q为箱梁中腹板位置，此区域范围内梁体梁体截面积S=1.153m2，梁体平均高度：
h=1.153/0.8=1.44m，
此区域范围内梁体自重q0=1.44×26=37.47 kN/m2。
2.2.3 箱梁中间段：D-E，其横断面如上图Ⅱ-Ⅱ（正断面）所示，不同位置作用力分别为：
（1）Ⅱ-Ⅱ图中J-K、N-O为箱梁翼板位置，与Ⅰ-Ⅰ断面相同，此区域范围内梁体自重q0=10.15 kN/m2。
(2) Ⅱ-Ⅱ图中K-L、M-N为箱梁侧面斜腹板位置，此区域范围内梁体梁体截面积S=1.5844m2，梁体平均高度：
h=1.5844/1.60=0.99m，
此区域范围内梁体自重q0=0.99×26=25.75 kN/m2。
（3）Ⅱ-Ⅱ图中L-P、Q-M为箱梁箱室位置，此区域范围内梁体梁体截面积S=1.874m2，梁体平均高度：
h=1.874/3.45=0.54m，
此区域范围内梁体自重q0=0.54×26=14.12 kN/m2。
(4) Ⅱ-Ⅱ图中P-Q为箱梁中腹板位置，此区域范围内梁体梁体截面积S=1.153m2，梁体平均高度：
h=1.153/0.8=1.44m，
此区域范围内梁体自重q0=1.44×26=37.47 kN/m2。

第3章 支架预压
3.1 支架预压目的
现浇支架在第一次使用前，需进行静载试验，其目的：
(1)检验支架及基础承载力是否满足受力要求；
(2)以消除非弹性变形并测出弹性变形形，以设置准确的预拱值;
3.2 支架预压方法
3.2.1预压材料
采用沙袋做预压材料。沙袋规格长0.8m、宽0.8m、高1.2m（装沙高度1.0m），每个沙袋载重量
Q=0.8*0.8*1.0*1.65=1056kg（沙的比重按照1.65g/cm3计算）,单位立方米的沙在单位平方米上产生的荷载为16.5 kN/m2。
3.2.2加压荷载
预压采用超载预压，按照施工荷载110%重量预压，按上述支架受力计算荷载的1.1倍为预压荷载，即预压荷载分别为：
A-B、G-H区段：
(1) J-K、N-O箱梁翼板位置，Q=10.15×1.1= 11.2kN/m2；
(2) K-L、M-N箱梁侧面斜腹板位置，Q=29.2×1.1= 32.1kN/m2；
(3) L-M为箱梁横隔梁正断面位置，Q=46.8×1.1=51.5 kN/m2。
B-D、E-G区段：
(1)横隔梁端J-K、N-O箱梁翼板位置，Q=10.15×1.1= 11.2kN/m2；
(2)横隔梁端K-L、M-N箱梁侧面斜腹板位置，Q=33.72×1.1
=37.1 kN/m2；
(3)横隔梁端L-P、Q-M箱梁箱室位置，Q=28.6×1.1=31.5kN/m2；
(4)横隔梁端P-Q箱梁中腹板位置，Q=44.53×1.1=49.0kN/m2；
(5)箱室端J-K、N-O箱梁翼板位置，Q=10.15×1.1=11.2 kN/m2;
(6)箱室端K-L、M-N箱梁侧面斜腹板位置，Q=25.75×1.1
= 28.3kN/m2;
(7)箱室端L-P、Q-M箱梁箱室位置，Q=14.12×1.1=15.5kN/m2。
(8)箱室端P-Q箱梁中腹板位置，Q=37.47×1.1=41.2 kN/m2。
D-E区段:
(1) J-K、N-O箱梁翼板位置，Q=10.15×1.1=11.2 kN/m2;
(2) K-L、M-N箱梁侧面斜腹板位置，Q=25.75×1.1
= 28.3kN/m2;
(3) L-P、Q-M箱梁箱室位置，Q=14.12×1.1=15.5kN/m2。
(4) P-Q箱梁中腹板位置，Q=37.47×1.1=41.2 kN/m2。
按上述预压荷载，箱梁预压在各区段不同位置堆载沙袋的高度分别为：
A-B、G-H区段：
(1) J-K、N-O箱梁翼板位置，h=11.2/16.5=0.68m；
(2) K-L、M-N箱梁侧面斜腹板位置，h=32.1/16.5=1.95m；
(3) L-M为箱梁横隔梁正断面位置，h=51.5/16.5=3.12m。
B-D、E-G区段：
(1)横隔梁端J-K、N-O箱梁翼板位置 h=11.2/16.5=0.68m；
(2)横隔梁端K-L、M-N箱梁侧面斜腹板位置，h=37.1/16.5=2.25m
(3)横隔梁端L-P、Q-M箱梁箱室位置h=31.5/16.5=1.91m；
(4)横隔梁端P-Q箱梁中腹板位置 h=49.0/16.5=2.97m；
(5)箱室端J-K、N-O箱梁翼板位置 h=11.2/16.5=0.68m;
(6)箱室端K-L、M-N箱梁侧面斜腹板位置h=28.3/16.5=1.72m;
(7)箱室端L-P、Q-M箱梁箱室位置h=15.5/16.5=0.94m。
(8)箱室端P-Q箱梁中腹板位置h=41.2/16.5=2.50m。
D-E区段:
(1) J-K、N-O箱梁翼板位置h=11.2/16.5=0.68m;
(2) K-L、M-N箱梁侧面斜腹板位置h=28.3/16.5=1.72m;
(3) L-P、Q-M箱梁箱室位置h=15.5/16.5=0.94m。
(4) P-Q箱梁中腹板位置h=41.2/16.5=2.50m。
按上述箱梁预压在各区段沙袋堆载的高度具体分配沙袋堆载的层数和数量如下图所示：
（1） 侧腹板位置沙袋堆载纵断面

图5 箱梁斜腹板预压沙袋堆置纵断面示意图
（2） 箱梁箱室位置沙袋堆载纵断面

图6 箱梁箱室顶面预压沙袋堆置纵断面示意图
（3） 中腹板位置沙袋堆载纵断面

图7 箱梁中腹板顶面预压沙袋堆置纵断面示意图
（4） 箱梁梁端A-B、G-H区段预压沙袋堆置如下图8所示：

图8 箱梁梁端A-B、G-H区段预压沙袋堆置横断面示意图
（5） 箱梁梁中D-E区段预压沙袋堆置如下图9所示：

图9 箱梁梁中D-E区段预压沙袋堆置横断面示意图
（6） 箱梁箱室端B-D、E-G区段预压沙袋堆置如下图10所示：

图10 箱梁箱室端B-D、E-G区段预压沙袋堆置横断面示意图
3.2.3预压沙袋用量统计
按每次单跨预压用量计算，需用量分别为：
A-B、G-H区段：n1= （28+12）*2=80个
B-D、E-G区段：n2= （29+20）/2*4*2=200个
D-E区段: n3=20*24=480个
沙袋用量总计：∑= n1+ n2+ n3=760个。
3.2.4 加载方法
加载时使用汽车吊机吊装沙袋，人工配合堆放，注意吊装沙袋时要小心轻放。荷载堆放首先应从箱梁中间向两边均匀增加，左右基本对称，不能集中施加荷载,防止支架短时间内集中受力不均匀而产生支架倾覆的事故。在均布荷载施加完后再逐渐加载集中荷载，集中荷载主要在箱梁两端横隔梁作用在箱梁底板两端的支架上，其次是箱梁侧腹板和中腹板，最终加载到上述计算成果的重量或者高度。
在集中荷载位置加载沙袋高度过高的位置，为防止沙袋堆放不稳产生不安全因素而用密度较高的型钢或者钢筋、混凝土预制块等等重量替代其加载预压。
3.4预压记录
在预压前，设置好沉降观测点，按照以下表格进行观察记录。

支架预压变形观测记录表
项目
预压前
加载50%
加载100%
加载110%
卸载
弹性变形值
非弹性变形值
1#测点

2#测点

3#测点

4#测点

5#测点

6#测点

7#测点

8#测点

……

测量： 计算： 复合：
预压观测点在横桥向沿腹板位置设置3点，纵桥向每2米设置1点，加载时，按照架体荷载的50%、110%分级进行，在加载50%和100%前后均要观测各控制点标高，加载110%预压荷载并持荷昼夜后要再次复测各控制点标高，如果加载110%后所测数据与持荷3昼夜后所测数据变化很小时，表明地基及支架已基本沉降到位，可用卸载，否则还须持荷进行预压，直到地基及支架沉降到位方可卸载。卸载完成后，要再次复测各控制点标高，以便得出支架和地基的弹性变形量（等于卸载后标高减去持荷后所测标高），用总沉降量（即支架持荷后稳定沉降量）减去弹性变形量为支架和地基的非弹性变形（即塑性变形）量。预压完成后要根据预压成果重新调整底模并设置预拱度支立侧模，准备绑扎箱梁钢筋。

第4章 安全、环保措施
4.1 安全技术保证措施
4.2.1 施工安全措施
4.3文明、环保措施