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1、 溫福鐵路浙江段標對務山特大橋 移動模架超載預壓施工方案移動模架預壓施工方案 對務山特大橋上部結構除主跨為(64+108+64)連續梁外，其余均為雙線整孔箱梁，包括24米箱梁31片，32米箱梁76片；浦尾山隧道出口路基改為狀元內大橋通過后，新增32米箱梁7片；共有114片。擬投入4套下承式移動模架用于現澆施工，4套模架全部委托山東博瑞路橋技術有限公司設計并加工制作。每套均需預壓后方可用于施工。移動模架運輸到工地后，先在墩臺處拼裝，按照設計預拱度調試完畢后，施工前必須進行超載預壓，以驗證移動模架造橋機結構強度和剛度，消除移動模架非彈性變形，為箱梁的線性控制提供依據。本施工方案適用于我部進場4套32、2米移動模架造橋機。超載預壓目的移動模架造橋機超載預壓的主要目的有以下幾點：a、實測箱形主梁在各級荷載作用下撓度變化值，驗證其與理論撓度值的偏差有多大，為箱梁施工中預拱值的設置和全橋線形控制提供可靠的依據； b、為了消除箱形鋼主梁中非彈性變形； c、驗證箱形鋼主梁結構的強度和剛度，實測其抗彎能力,保證移動模架施工的安全。移動模架的預壓試驗移動模架運輸到工地后，按照牛腿支架、推移小車、主梁、橫梁、底模、側模的順序組拼，按照設計預拱度對底模和側模安裝調試完成后，填寫移動模架檢查記錄表。預壓試驗之前，布設沉降觀測點，采用汽車吊配合人工進行模擬箱梁施工過程的砂袋堆碼預壓試驗。堆載預壓期間沉降觀測的同時3、，采用經緯儀對主梁橫向變形進行觀測。具體施工操作要求：2.1預壓重量的計算預壓重量按MSS32-900移動模架在箱梁施工過程中最不利狀況（現澆32m箱梁）進行考慮，其箱梁澆筑過程的荷載如下（見表1）,實際堆載預壓按1.10倍施工荷載進行，取985噸。考慮箱梁兩端加寬加厚部分荷載由墩身承擔一部分，可假定堆載預壓沿箱梁縱向均勻分布。表1 32m箱梁澆筑過程中荷載重量及超載預壓估算表第一次澆筑（32m梁）荷載重量估算內模重量（T）鋼筋、鋼絞線重量（T）底板砼總重量（T）斜腹板砼重量（T）頂板翼緣板砼重量（T）施工附加荷載（T）合計（T）357121220036017895q1=3.31T/mq2=64、.63T/mq3=6.25T/mq4=11.25T/m實際超載預壓荷載布置q1=3.71T/mq2=7.44T/mq3=7.01T/mq4=12.62T/m注：施工附加荷載按砼重量的2%。2.2加載順序MSS32-900移動模架模擬箱梁施工過程加載與卸荷的順序按以下框圖進行。卸載成為“狀態一”的受力狀態卸載成為“加載初始狀態”預壓過程的總結、移動模架局部加固、抬高值的確定測量監控預壓前準備工作完成“狀態一”加載完成“狀態二”加載完成“狀態三”加載持荷觀測卸載成為“狀態二”的受力狀態圖1 箱梁施工“預壓-卸載”試驗流程圖第一步：預壓前準備工作預壓前的準備工作含：、模架的底模、側模初始狀態的設定（5、先按箱梁相應斷面的設計標高暫定）。、場地平整硬化，預壓材料過磅裝袋，堆放等工作。、場地照明設備的安裝。、人員組織、機械設備與測量儀器的配備（需要水平儀2部，經緯儀1部）。、觀測點的設置MSS32-900型的移動模架在預壓過程中需觀測13個斷面共59個觀測點其中每個橫梁斷面布置5個觀測點，共11個斷面；前支點、后支點斷面各設2個點，用以觀測牛腿沉降觀測值。其觀測點的設置如附圖所示。初始狀態的觀測：在完成觀測點的布設后 進行各觀測點初始讀數的觀測，并做好記錄。第二步：“狀態一”加載模式“狀態一”的加載模式主要模擬完成底板、腹板鋼筋、預應力筋、內模安裝、頂板翼緣鋼筋、預應力筋的安裝等施工過程，其荷載6、按均布于底板上考慮如圖2： 圖2 “狀態一”加載示意圖加載過程的觀測：由于“狀態一”荷載相對較小，可以考慮完成“狀態一”加載后才進行各觀測點觀測。第三步：“狀態二”加載模式“狀態二”的加載模式是模擬底板砼、斜腹板砼、頂板、翼緣板砼已形成一定施工梯度的全斷面澆筑，同時頂、底、翼緣板砼在跨中斷面的最不利受力狀態。具體加載示意如圖3：圖3 “狀態二”加載示意圖加載過程的觀測：“狀態二”是模擬施工過程比較不利受力狀態，其加載過程共分為三級，第一級底板砼1.02q2，第二級斜腹板砼1.02 q3，第三級頂板翼緣板砼1.02q4。每完成一級加載均要對觀測點進行觀測、記錄，同時測量觀測貫穿于加載全過程，發現7、異常應立即停止加載，查找原因處理后在進行。第四步：“狀態三”加載模式“狀態三”的加載模式是模擬箱梁砼澆筑完成的狀況，其加載示意如圖4,加載到1.10倍（箱梁自重+施工荷載），加載總重區985噸。加載過程觀測：“狀態三”分為三級加載六個過程，第一級為底板砼全部澆筑完成，第二級為完成腹板砼澆筑，第三級為完成頂板翼緣板砼施工。六個過程其順序為：圖4 “狀態三”加載示意圖測量觀測必須全過程進行，測出以上六個過程的每個觀測點標高變化情況，若發現變形量異常必須立即停止加載進行應急處理，查找原因處理后才能繼續進行。第五步：持荷觀測完成“狀態三”加載后應持荷觀測24小時，每小時觀測一次，并做好記錄，若發現異常8、應及時上報，進行應急處理。當觀測結果趨于穩定，相鄰兩次觀測值比較幾乎不發生變化時，即認為預壓完成，準備卸載。應急處理措施：于32m跨中用貝雷片搭設一座臨時支墩，墩頂與移動模架鋼梁距離控制12cm，若發現異常，用木契尖緊，使臨時支墩能發揮作用。第六步：卸載觀測卸載觀測是“加載預壓”的重要一環，通過各級荷載的卸載觀測可推算出移動模架在各級荷載作用下的彈性變形量與殘余變形量，卸載觀測過程與加載觀測過程相反，其過程如下：狀態（三）狀態（二）狀態（一）初始狀態卸載時每完成一級卸載均待觀察完成、做好記錄再卸下一級荷載。第七步：預壓過程的總結，“預壓卸載報告”的編寫對移動模架在使用過程中的安全性、可靠性進行9、評估，對各觀測斷面的觀測點在各施工階段的殘余變形、彈性變形量的計算，對支撐點、跨中、懸臂段的抬高值的確定，對局部剛度不足的部位提出加固方案。根據以下沉降觀測數據，計算各點有關變形值：總撓度 = 加載穩定后讀數 - 初始狀態讀數；殘余變形 = 卸載后讀數 初始狀態讀數；凈撓度 = 總撓度 殘余變形；建立各觀測點實際荷載變形圖，作為對移動模架底模縱向、橫向預拱度設置的依據。 MSS移動模架預壓注意事項、對預壓壓重應認真稱量、計算，對砂的含水量的變化，稱量時應對天氣情況進行記錄，由專人負責。如雨水多，砂的含水量變化在06%之間。為了保證預壓噸位的準確性和加載不發生突變。預壓時準備防雨材料布等以避免進10、行中雨水過大使預壓荷載過多。、壓重所有材料應提前準備至方便起吊運輸的地方。、在加載過程中，要嚴格按加載程序詳細記錄加載時間、噸位、位置，測量要全過程跟蹤觀測。未經觀測不能加載下一級荷載。每完成一級加載應暫停一段時間，進行測量，并對MSS造橋機進行檢查，發現異常情況停止加載，及時分析，采取相應措施。、觀測過程要貫穿于模架預壓全過程，在此過程要統一組織，統一指揮。砂袋裝卸時，每帶裝砂量不超過袋容量的2/3，并將袋口扎緊，運送到模架上后，碼放均衡、整齊、穩定。支腿、主梁、底模預拱度的調整和設置施工方案4.1預拱度的調整（1）模板的調整：移動模架造橋機預拱度的調整是施工中重點，移動模架造橋機撓度值的來11、源要考慮周全，撓度值的計算要盡量結合實際情況。該移動模架造橋機的撓度值主要有三部分組成：a、混凝土自重產生的撓度值；b、預應力鋼束張拉產生的反拱值，支點間按拋物線計算；c、牛腿壓縮產生的變形值。通過“預壓卸載”試驗得出實測變形撓度值，在與理論撓度值進行對比來調整模板（底板、腹板）預拱度。（2）荷載預壓：造橋機拼裝完成后，首先根據計算書中提供的理論撓度值進行預拱度調整。共調整11組橫梁下面支撐在主梁箱梁體內的支撐螺旋千斤頂。 模板預拱度調整完成后即可進行預壓試驗。荷載采用砂袋堆載的超載預壓方法，通過先底板，再腹板，最后堆載頂板和翼板的順序進行，總荷載量控制在32m跨箱梁985T左右（澆注的混凝土12、量為315m3），持荷時間24小時即可，最多不超過48小時，通過測量計算出堆載前后的實測變形撓度值。對比理論撓度值與實測撓度值的差值，修正理論計算預拱度值，以此作為第一孔箱梁澆注時的預拱度值。（3）設備的加載試驗及測試方案：待MSS滑移模板支架系統全部拼裝完成后，即可做設備的加載試驗。試驗可以采用砂袋堆載的方法逐級加載，直至加至與混凝土超載后，觀測設備的撓度變形值。砂袋堆載時應注意箱梁腹板與頂底板處荷載不同，以保證MSS滑移模板支架系統的受力與實際澆注混凝土時一致。撓度變形值由廠家根據理論計算數據提供，加載試驗完畢后，現場可根據實際測量值與理論計算值對比決定第一孔的預拱度調整值，澆完第一孔后測13、量實際值，以后澆注可根據實際值調整。（4）預拱度調整注意事項曲線段施工時，上橫梁需沿徑向作微小調整，以滿足平曲線的施工要求。豎向標高的調整應根據不同的施工階段荷載，每一根上橫梁都要通過調節豎向螺旋千斤頂作豎向調整，以滿足豎向曲線的施工要求。調整過程中應綜合考慮實際施工過程的沉降量與“預壓卸載”彈性下沉量存在一定的偏差，分析其原因后進行及時調整，保證誤差最小。主要原因分析：預壓過程是模擬施工過程，預壓體全部是松散體，而實際鋼筋混凝土骨架具有一定抗彎能力。施加預應力上拱值的誤差主要在于：A、張拉時實際砼彈性模量值比估算設定值大。B、模架外模的粘阻作用。4.2預拱度設置方案根據預壓觀測記錄確定預拱度14、設置方案根據MSS32-900移動模架的“預壓卸載”成果報告，再考慮施加預應力時箱梁上拱的影響，得出施工后的梁體跨中彈性變形量，根據其變形量來確定跨中預拱度，其他截面（以模板縫為截面劃分）的預拱度按二次拋物線進行分配。根據實際施工過程的實測下沉量和施加預應力跨中的上拱實測值，為確保施工后橋面標高的準確性，將MSS32-900移動模架外模（橫梁）預拱度按二次拋物線進行編號分配調整如表5：表5 中間跨32m施工預拱度調整值橫梁編號0#1#2#3#4#5#6#7#8#9#10#預拱度（mm）注：0#、10#為靠近支撐點的截面，5#為跨中截面。以后施工梁體標高控制時，在梁體跨度未變的前提下，對其模板可15、按上述表中數據預留一定拱度，使施工后的梁體盡可能達到其設計高程（1cm之內）。表6 中間跨32m施工預拱度調整值（理論）橫梁編號主梁總撓度（mm）主梁凈撓度（mm）09.087.471-11.54-9.112-34.7-27.93-51.4-41.44-60.15-41.85-60.30-42.06-59.58-41.77-49.92-41.28-33.2-27.759-10.94-9.11107.787.42施工預拱度過程控制施工期預拱度的觀測與調整根據設計單位實際觀測經驗，移動模架經過預壓后，非彈性變形基本一次消除，實際使用過程中變化值可忽略不計。為確保箱梁線性控制，施工過程中，加強對移動16、模架和成品梁拱度的觀測與整理，觀測頻率每周一次，根據實際變化情況，及時對預拱度作適當調整。溫度影響觀測關于溫度變化對預拱度攝制的影響，在移動模架等載預壓期同步進行。觀測點的設置與預壓布點情況相同，觀測次數每天兩次，觀測時間為每天氣溫最高和最低時段。數據整理中應充分考慮氣溫、非彈性變形累計變形的影響，最終形成溫度影響觀測報告及修正幅度。超載預壓作業計劃機械設備配置與勞動力組織砂袋堆碼加載組，現場負責人：張國紅、柴振東。計劃投入勞動力40人，配置25T汽車吊兩臺、裝載機1臺，配合人工進行移動模架拼裝和砂袋的裝卸與堆碼。沉降觀測組，現場負責人：唐利群。計劃投入測量人員3人，配備2臺自動安平水準儀、117、臺經緯儀進行觀測，并及時對觀測數據進行處理。超載預壓進度計劃每套模架超載預壓計劃15天完成：加載、卸載各需要56天，加載后觀察期12天。6安全應急預案移動模架預壓試驗時，必須配備專門的安全員進行全程安全監控。在加載過程中砂袋裝卸時，砂袋碼放均衡、整齊、穩定。每完成一級加載應暫停一段時間，并對MSS造橋機進行檢查，發現異常情況停止加載，及時分析，采取相應措施。應急處理措施：堆載預壓期間，原用于主梁拼裝的臨時支架仍予保留，作為預壓安全應急措施；墩頂與移動模架鋼梁距離控制12cm，若發現異常，用木楔楔緊，使臨時支架能發揮作用。施工中嚴格遵守汽車吊、裝載機作業規程和高空作業規程。模架頂部設置防護欄，現場作業人員必須佩戴安全帽，不得穿拖鞋進場作業。中鐵十二局集團溫福鐵路浙江段項目部 2006年7月5日附表：移動模架檢查記錄表 序號檢 查 內 容檢測者日期校核日期1安全檢查：平臺、樓梯、安全網等2液壓系統檢查、閥等，泄漏測試3主千斤頂：千斤頂機械鎖已擰緊4主梁節間高強螺栓已上緊5橫梁與主梁、橫梁之間連接螺栓已上緊6螺栓預緊力檢查/抽查7縱移、橫移油缸縮回、用銷軸鎖定頂推機構8電器檢查、線路與接頭無裸露、松動和浸水現象9模板標高及預拱度10牛腿支腿、牛腿梁已與墩柱牢固固定備注：每孔檢查一次檢查人： 時間：校核人： 時間：- 10 -