1、中铁五局路桥工程有限责任公司13#墩盖梁支架预压方案及计算书编制: 审核: 批准: 中铁五局路桥公司成贵项目二分部目录一、编制依据及原则 .11.1 编制依据 .11.2 编制原则 .1二、现浇梁施工工程概况 .1三、支架预压的实施及计划 .23.1 施工部署及任务划分 .23.2 资源配置 .23.3 工期计划 .3四、支架预压方案 .34.1 支架预压施工流程 .34.2 试验对象及其目的 34.3 方法概述 4五、支架受力模拟及计算 .6六、预压数据采集 .8七、反力架模型各构件受力计算 .9八、施工注意事项 .13九、质量保证措施 .13十、安全保证措施 .141新街车站桥 13#墩盖
2、梁柱梁式支架预压方案及计算书一、编制依据及原则1.1 编制依据1、本标段招投标文件及施工合同。2、本管段内桥梁设计图纸、相关通用图及本管段施工组织设计。3、我单位编制的盖梁专项施工方案 、 盖梁贝雷支架计算书 。3、 客运专线铁路桥涵工程施工技术指南 （TZ213-2005） 。4、 铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程 （TB10110-2011）5、铁路工程技术规范及国家行业标准、规则、规程。6、我单位拥有的科技工法成果和现有的企业管理水平，劳力、设备技术能力以及长期从事铁路建设所积累的丰富的施工经验；1.2 编制原则1、严格遵守相关规范、规程和规则等技术标准并贯穿于整个施工过程中。2、结合
3、现场调查情况及我单位承诺的工期、质量、安全等各方面要求，制定出完善的质量及安全保证体系和保证措施，确保该项目标的实现。 3、 充分考虑气候、季节对施工的影响，合理安排各工序顺序，做到全面展开，平行流水作业；正确选用施工方法，科学组织。各工序紧密衔接，避免不必要的重复工作，以保证施工连续均衡有序进行。4、坚持在实事求是的基础上，力求技术先进、科学合理、经济适用的原则。在确保工程质量标准的前提下，确定经济施工方法，积极采用新技术、新工艺、新机具、新材料、新测试方法。5、建立健全质量管理体系和制度，配备专职质检人员进行全过程控制；工程质量符合国家、交通部现行的质量验收标准和工程建设标准强制性条文。二
4、、现浇梁施工工程概况成都至贵阳客运专线 CGZQSG-9 标段二分部共有桥梁三座，其中新街车站 1号多线特大桥门式墩数量为 9 个，新街车站 2 号多线中桥门式墩数量为 2 个。其中，1 号多线特大桥 12#-14#墩为 2 立柱门式墩，15#-20#墩为 3 立柱门式墩，22 号多线中桥 1#-2#墩为 3 立柱门式墩。盖梁支架采用柱梁式支架施工，支架预压材料采用千斤顶反力加载预压。三、支架预压的实施及计划3.1 施工部署及任务划分根据盖梁施工任务及总体施工安排，张拉工及杂工等协同作业，完成支架预压施工。施工队伍管理人员及施工作业人员安排计划见表 1。表 1 施工队伍管理人员安排计划管理人员
5、组成 人数 职责队长 1 负责施工现场、调度、全面管理、组织工作等领工员 5 负责施工生产的落实工作等技术负责人 1 负责技术管理工作等工班长 1 负责现场施工工作等技术员 2 负责现场技术管理工作等质检员 2 负责质量管理工作等安全员 2 负责安全、环保管理工作等材料员 1 负责物资、设备管理工作等张拉工 12 负责千斤顶的安装、油泵的操作杂工 8 负责预压纵、横梁的安装3.2 资源配置材料准备：根据盖梁贝雷支架预压方案所采用的材料：I56a 工字钢，8 台千斤顶、张拉油泵、25 精轧螺纹钢、锚固剂等预压材料所需数量，编制材料进场计划，由项目部物资部按时采购。施工机具、设备准备：根据工期要求
6、以及施工场地情况，合理安排各种机具、设备的进场计划，使用前进行调试工作，确保机械性能良好。每两墩间盖梁预压主要物资、机械设备配备详见见表 2：表 2 主要物资、机械设备配备表序号 物资、机械设备名称 规格型号 单位 所需数量1 工字钢 I56a 米 10232 精轧螺纹钢 25 米 803 灌浆料 kg 3004 钢绞线 5-15.2 米 （墩高 h+3）*85 吊车 25T 台 26 千斤顶 350T、500T 台 各 4 个7 张拉油泵 500 型 台 88 水准仪 台 23.3 工期计划根据支架现浇盖梁施工作业进度指标，盖梁贝雷支架预压施工时间可按 5天考虑。表 3 支架现浇盖梁施工作业
7、进度指标序号 施工工序施工时间（d）备注1 精轧螺纹钢锚固 提前处理2 反力支架的加工 提前加工3 反力支架的安装 2d4 支架预压 2d5 反力支架的拆除 1d合计 5d四、支架预压方案4.1 支架预压施工流程支架验收 标高测量 反力架安装 加载 20% 沉降变形观测 加载 40% 沉降变形观测 加载 60% 沉降变形观测 加载 80% 沉降变形观测 加载 100% 沉降变形观测 加载 110%沉降变形观测 加载 120% 沉降变形观测 加载 130% 沉降变形观测 分级卸载到 50% 沉降变形观测 分级卸载到 0% 标高调整44.2 试验对象及其目的1、试验对象为贝雷梁、落模沙箱、钢管立柱
8、，预压跨度为两墩间距离，此处按 13#墩计算，跨度 12 米。2、试验目的：为确保盖梁施工安全，消除结构的非弹性变形，检验钢管立柱的承载能力，确定盖梁混凝土重载下挠度值。通过模拟贝雷梁在盖梁施工时的加载过程来分析、验证贝雷梁及其模板系统的弹性变形。通过其规律来指导盖梁施工中模板的预拱度值，并据此基本评判施工的安全性。4.3 方法概述1、预压前的检查：、检查支架各构件联接是否紧固，尤其是螺栓之间的连接，机构装配是否精确和灵活，金属结构有无变形，各焊缝检测满足设计规范的要求；检查支架的立柱间的锚固是否牢固；检查贝雷梁框架间锚固是否牢固；照明充足，警示明确。2、预压方法：模拟该盖梁的现浇过程，进行实
9、际加载，以验证并得出其承载能力。预压达到要求重量时，开始进入沉降观测期，观测期以相邻两次观测值不超过 2mm 为止，沉降量分为塑性变形和弹性变形，弹性变形一般较小。荷载按顺序逐加，进行连续观测，当完成 130%荷载加载后，6 小时观测一次，12小时观测一次，24 小时再观测一次。前后两次观测支架沉落量小于等于 2mm后，方可卸载3、准备工作：1）传力横梁按照盖梁宽度制定传力横梁，传力横梁为两片相焊的 I56a 工字钢，长4m。制作要求：、双拼 56a 工字钢采用焊接连接，从中间往两边每隔 50cm一道焊缝，焊缝长度不得小于 20cm；、双拼 56a 工字钢在千斤顶处需焊接加劲钢板，大小与 56
10、a 工字钢凹槽一致，厚度 2cm，每处焊接 3 道；、双拼56a 工字钢在千斤顶处底面焊接两块 50cm*50cm*3cm 的钢板，防止工字钢受千斤顶集中荷载;、传力横梁共制作 3 条，其中位于跨中的一条在相应的位置割出 100mm 的孔道，用于安装传力钢筋，其余两条不作任何割孔处理。2、安装千斤顶准备 8 台千斤顶，传力横梁加固到位后，根据编号将各千斤顶安装于加载5柱身柱身 传 力 横 梁 千 斤 顶立 面 图 千 斤 顶反 力 架千 斤 顶传 力 横 梁 传 力 钢 筋分 配 梁侧 视 图 1千 斤 顶传 力 横 梁 传 力 钢 筋分 配 梁侧 视 图 2.2 1.5位置，油泵置于两端桥墩
11、墩顶处。3、反力架沿盖梁方向两千斤顶上放置反力架，反力架为两片相焊的 I56a 工字钢，长12m，在相应的位置割出 100mm 的孔道，用于安装传力钢筋。制作要求与上述传力横梁一致。4、跨中配重在两墩之间浇注 50m的混凝土块，用于跨中两千斤顶配重。5、安装传力钢筋按照设计位置，安装传力 5 S15.2 钢绞线，安装时，分配梁处加设相应15.2-19 工具锚锚固好固定端，在反力架上相应的点安装 15.2-19 工具锚，用千斤顶加设一定的张拉力，以消除钢绞线的松弛量。分配梁采用两片相焊的I56a 工字钢，长 50cm，并与锚固于承台上的 4 根 25 的精轧螺纹钢相连。具体如下图所示：6五、支架
12、受力模拟及计算根据盖梁贝雷支架计算书中贝雷梁支点约束最大反力确定施加荷载，以 13#墩盖梁为例，其加载位置如下： 1587.010.61587.02.4. 4.2.（横桥向：m）59.059.0529.0（两端顺桥向：m）50.850.8（跨中顺桥向：m）由上述横桥向贝雷片受力图得贝雷片弯矩图： 12345( )( )( )( )475.606478.027.605剪力图：12345( )( )( )( )3.850.8-50.8-2137.807位移图：yx12345( )( )( )( )最大位移量：v=18.0mm以盖梁贝雷支架计算书求得 13#墩盖梁贝雷梁受力图如下： 356.01 2
13、( 1)弯矩图： ( )6413.0剪力图： 1 2( 1)237.80 -137.80位移图：yx1 2( 1)最大位移量：v= 18.3mm上述千斤顶反力加载预压荷载并未加上反力架对贝雷梁产生的荷载，加上后预压施工弯矩值与理论弯矩值基本一致，预压施工剪力值比理论剪力值大，预压施工扰度值与理论扰度值基本一致，则通过千斤顶张拉作用的反力预压支架，可以很好的验证支架系统稳定性，同时消除支架系统的8永久变形，给支架拱度的设置提供依据与参数。六、预压数据采集1、观测点布设支架安装后，在预压试验开始前，分别在支架底板横向左、右设置二点，横桥向在盖梁中心、1/4、3/4 及支架端部设置观测点，共设 10
14、 个点。其中支架端部在贝雷梁上测量，盖梁中心、1/4、 3/4 的位置采用钢丝吊铅锤的方法进行测量。2、观测数据采集观测方法：加载前对各观测点初始状态进行观测，采集基准数据，加载过程中，为避免加载过快，造成支架受力不均，最后出现垮塌，荷载分七级施加，第一级荷载加至盖梁跨中混凝土重量的 20%，第二级荷载加至盖梁跨中混凝土重量的 40%，第三级荷载加至盖梁跨中混凝土重量的60%，第四级荷载加至盖梁跨中混凝土重量的 80%，第五级荷载加至盖梁跨中混凝土重量的 100%，第六级荷载加至盖梁跨中混凝土重量的 110%，第七级荷载加至盖梁跨中混凝土重量的 120%，第八级荷载加至盖梁跨中混凝土重量的 1
15、30%。分别对八个阶段进行变形观测，并与计算值对比，当实测值与计算值相差较大时查明原因后再加下级荷载。加载完成后，连续观测 1 天，直到变形稳定，沉降量不超过 2mm 后，观测并记录各测点的最终标高，然后进行卸载。卸载过程中按盖梁跨中混凝土重量的 50%，0%进行卸载，并精确测出最终卸载后支架各测点的标高，为支架预拱度调整提供依据。3、数据整理卸载完成后，整理收集得到的所有数据，得出支架底模的弹性变形和非弹性变形，确定支架在混凝土浇筑过程中的挠度，再考虑张拉起拱度，以确定底模标高调整。根据计算结果，对底模标高进行调整，使预留拱度值更加准确，同时也是对支架的强度、刚度和稳定性的检验。4、模板预拱
16、度的调整为了使盖梁的线型满足设计要求，支架必须设置预拱度。支架预拱度9值的大小主要考虑：1）支撑梁承重后引起的弹性变形值。2）盖梁设计给定的预应力和自重引起的变形值。3）设计要求的拱度值。预拱度的设置：预拱度的设置是通过贝雷梁上木模板垫薄钢板或木楔子来实现。当底模安装就位后，调整各支点模板横桥向标高，使最终安装侧模时，钢模板处于浇筑混凝土时的正确位置，同时设置好预留拱度。通过预压试验确定跨中的拱度值，其余各点标高按二次抛物线设置。七、反力架模型各构件受力计算1、关于荷载：13#墩盖梁跨中长 12.6m，混凝土 116.1m，因此实验的荷载为：116.12.61.3=392.418 吨=3924
17、.18KN。此外不再增加额外的荷载，固现场模拟施加总荷载约为 3623KN，则每个千斤顶所需提供的力分别为：两端（共 6 个千斤顶）单个 487KN，跨中（共 2 个千斤顶）单个501.5KN。2、传力横梁受力模型： 501.501.（跨中）487.0487.0487.0（两端）弯矩图： 12345678910213416( )( ) () ( ) ()2 3( ) 5(6 )-8.0.9.20.3-.54-98.10（跨中）1234567891021341 61( )( ) ( )( ) ( )3 () 5(6 )7-862.-5.0-2.47.58.47（两端）剪力图： 123456789
18、10213416( )( ) () ( ) () 3 (5 )6-7.8.092.-.05.2-.74.7.8（跨中）1234567891021341 61( )( ) ( )( ) ( )( 3)( 5)6 6.7.8-.-.0324.5-47.-.8（两端）位移图：yx1234567891021461( )( ) () () 90 )( 23)( 5( )由图可得：最大弯矩 Mmax=59.29KNma145a65.12wmax MPPM最大剪力 Q=311.17KN11a85a9.25dMPSIQ满足要求！杆件的竖向最大位移在 3 号单元跨中处，由结构力学求解器得Vmax=0.02mmV
19、=350/400=0.875mm满足要求！3、反力架受力模型： 487.0 487.012456( ) ( 3)( )( ) 弯矩图： 1234567( ) ( )( )( ) -46.5-2.-62.-4.剪力图： 1234567( )( )( )( )-487.0 48.0位移图：yx1234567( ) ( )( )( ) 由图可得：最大弯矩 Mmax=462.65KNma145a7.98wmax MPPM最大剪力 Q=487KN12a85a85.47dMPSIQ满足要求！4、跨中混凝土配重计算跨中浇注混凝土基础，并在基础相应位置预埋锚固钢筋（25 精轧螺纹钢），在锚固钢筋上安装分配梁，
20、通过混凝土基础自重提供不小于 1003KN 反力。C30 混凝土容重按 24KN/m，混凝土基础 V=1003/24=41.8m，则基础方量为 50m，大小为(长*宽* 高)5m*2.5m*4m。为防止基础开裂，分别在基础顶面及底面绑扎一层 12 网片钢筋，钢筋间距 10cm，两网片间采用 16 钢筋进行支撑。5、锚固钢筋（25 精轧螺纹钢）强度及锚固长度计算：传力 5 S15.2 钢绞线需提供反力 501.5KN，单根 25 精轧螺纹钢（按PSB500 型计算）屈服强度为 500Mpa，则最大抗拉强度为： 245.44KN，为受力均匀每个分配梁需用 4 根 25 精轧螺纹钢进行锚固。锚固长度
21、：la=a*d*fy/ft （ a 为钢筋类别系数，此处为 0.16,；d 为钢筋直径；fy 为钢筋的屈服强度值；ft 为砼的抗拉强度值）la=0.16*0.025*500/1.43=1.4m，实际选择锚固长度为 1.5m，为保证分配梁施工方便，单根 25 精轧螺纹钢长 2.5m。锚固钢筋埋设位置如下图所示： 1.20.40.1420.1404 25精 轧 螺 纹 钢（墩身承台处）1352.50.140.14258758751.2（跨中基础）八、施工注意事项1、支架预压时，应安排专人进行指挥，并做好每个千斤顶张拉力的记录，按设计荷载分阶段进行预压；2、预压时，做好周围防护措施，防止钢绞线或其他
22、构件发生断裂、飞迸，发生安全事故；3、支架预压前，应对支架地基周围做好排水设施，防止雨水或积水浸泡支架地基；4、每一级加载时，通过测量观测，无异常后方可进行下一级加载；5、尽量避免在夜间进行吊装预压。九、质量保证措施1、测量前应加强支架的全面检查，确保支架在荷载作用下无异常变形；2、加载及卸载过程中应加强施工现场安全保卫工作，确保各方面的安全；3、测点要固定，用红油漆提前做好标识；4、专人负责对水准点位置进行保护；5、如实填写观测数据，绘制弹性和非弹性曲线。如出现意外数据，应14分析原因，不得弄虚作假；6、观测过程如局部位置变形过大，应立即停止加载并卸载，及时查找原因，采取补救措施。十、安全保
23、证措施1、进入现场必须遵守安全生产纪律；2、吊装时必须有统一的指挥、统一明确的信号；3、作业人员上班前不得喝酒；4、作业人员禁止穿硬底鞋、高跟鞋、塑料底鞋和带钉的鞋；5、吊车行走道路和工作地点应坚实平整，以防沉陷发生事故；6、吊装区域应设置警戒线，危险点须设专人监护；7、起重司机等特殊工种和其他各种机械车辆操作人员，必须经过专门的训练，考试合格发给操作证件，方准上岗作业；8、起重机工作前应检查距尾部的回转范围 50cm 内无障碍物；9、起重臂最大仰角不得超过制造厂规定；10、起吊时的一切动作要以缓慢速度进行，吊车司机严禁同时进行两个动作的操作；11、遇有恶劣气候（如风力大于六级）影响施工时，禁止进行露天高空、起重作业。在每次大风或雨后，必须组织人员对支架及基础进行复查，有松动及时处理；12、未经安全培训教育不得上岗，无证不得操作，非操作人员严禁进入危险区域。
