（44+80×2+44）m剛構連續(xù)梁菱形掛籃預壓方案

中鐵二局股份有限公司(44+80×2+44）m連續(xù)剛構菱形掛籃預壓方案鄭萬鐵路土建1標項目經理部第頁新建鐵路鄭州至萬州線重慶段站前工程ZWCQZQ-1標段朱家紙廠雙線大橋（44+80×2+44）m掛籃預壓方案中鐵二局工程有限公司·鄭萬鐵路重慶段土建1標項目經理部二〇一七年五月·重慶巫山朱家紙廠雙線大橋（44+80×2+44）m掛籃預壓方案編制：復核：審核：中鐵二局股份有限公司2017年5月目錄1預壓目的 12編制依據 13工程概況 13.1橋梁簡介 13.2掛籃簡介 14預壓方案 34.1預壓方法 34.2荷載確定 44.3測點布置 54.4觀測內容 64.5人員及機械配置 65預壓方案實施 75.1預壓前檢查 75.2荷載加載及加載程序 75.2.1荷載分級及確定每級荷載分布 75.2.2加載程序 85.2.3加載過程中應注意的問題 85.3預壓結果分析 96應急預案 9(44+80×2+44）m連續(xù)剛構菱形掛籃預壓方案1預壓目的（1）、消除掛籃主桁、吊帶及底籃的非彈性變形；（2）、測量掛籃的彈性變形值，以便合理設置懸臂澆筑梁段的立模標高；（3）、檢驗掛籃的安全性能（掛籃各構件的強度、剛度、穩(wěn)定性）。2編制依據（1）、橋梁設計圖及現場調查資料；（2）、掛籃設計資料；（3）、《高速鐵路橋涵工程施工技術指南》；（4）、《鐵路預應力混凝土連續(xù)梁（剛構）懸臂澆筑施工技術指南》；（5）、《鐵路橋涵工程施工安全技術規(guī)程》；3工程概況3.1橋梁簡介朱家紙廠雙線大橋位于重慶市奉節(jié)縣草堂鎮(zhèn)內，設計為雙線，上跨石馬河，中心里程為D1K691+121，全長261.4m，位于R=8000m曲線上。主橋上構為（44+80×2+44）m連續(xù)剛構，梁體截面為單箱單室、直腹板、變高度、變截面箱梁。梁體全長249.5m，中心支墩處梁高為6.635m，端支點及跨中梁高為3.835m，變化段梁高按二次拋物線變化。箱梁頂寬14.3m，底寬6.7m。全橋頂板厚40cm，底板厚42～80cm，腹板厚40～80cm。邊支座中心線至梁端0.75m，，中支座橫橋向中心距均為5.9m邊支座橫橋向中心距均為5.6m。3.2掛籃簡介掛籃由菱形主桁架、底模平臺、模板系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)及走行系統(tǒng)六大部分組成。（44+80×2+44）m菱形掛籃1/2設計示意圖主桁架：主桁架是掛籃的主要受力結構。由2榀異性菱形桁架、中門架組成。桁架主桿件采用槽鋼焊接的格構式，節(jié)點采用承壓型高強螺栓聯結。中門架設于兩榀主桁架的豎桿上，其作用是保證主桁架的橫向穩(wěn)定。底模平臺：底模平臺直接承受梁段混凝土重量，并為立模，鋼筋綁扎，混凝土澆筑等工序提供操作場地。其由底模板、縱梁和前后托梁組成。底模板采用δ=2cm鋼板；縱梁采用單工字鋼，橫梁采用槽鋼組焊?？v梁與托梁螺栓聯接。模板系統(tǒng):外側模的模板采用大塊鋼模板拼組，內模采用組合鋼模板拼組。內模板為抽屜式結構,由內滑梁整體滑移就位。懸吊系統(tǒng)：懸吊系統(tǒng)用于懸吊底模平臺、外模和內模。并將底模平臺、外模、內模的自重、梁段混凝土重量及其它施工荷載傳遞到主構架和已成梁段上。懸吊系統(tǒng)包括前上橫梁、底模平臺前后吊桿、外模走行梁前后吊桿、內外模走行梁前后吊桿、墊梁、扁擔梁及螺旋千斤頂。底模前托梁設7個吊點，腹板處吊點采用4根Φ40精軋螺紋鋼筋，其余吊點采用3根Φ32精軋螺紋鋼筋，底模后托梁設5個吊點，底板底吊點采用3根Φ40精軋螺紋鋼筋，外側吊點采用2根Φ32精軋螺紋鋼筋。底模平臺前端懸吊在掛籃前上橫梁上，前上橫梁上設有由墊梁、扁擔梁和螺旋千斤頂組成的調節(jié)裝置，可任意調整底模標高。底模平臺后端懸吊在已成梁段的底板上和翼緣板上。外模導梁和內模吊梁的前后吊桿均采用單根Φ32精軋螺紋鋼筋。其中外模走行梁前吊點與導梁銷接，以避免吊桿產生彎曲次應力。錨固系統(tǒng)：錨固系統(tǒng)設在2榀主桁架的后節(jié)點上，共2組，每組錨固系統(tǒng)包括3根后錨上扁擔梁、4根后錨桿直接錨固在箱梁頂板和冀板砼上。其作用是平衡澆筑混凝土時產生的傾覆力矩，確保掛籃施工安全。錨固系統(tǒng)的傳力途徑為主桁架后節(jié)點→后錨上扁擔梁→后錨桿→箱梁頂板/冀板砼。走行系統(tǒng):走行系統(tǒng)包括鋼墊枕、軌道、前支座、后支座、內外導梁、滾輪架、牽引設備。掛籃走行時前支座在軌道頂面滑行，聯結于主構架后節(jié)點的后支座反扣在軌道翼緣下并沿翼緣行走。掛籃走行由2臺YCL60型千斤頂牽引主桁架并帶動底模平臺、外側模和內模一同前移就位。走行過程中的抗傾覆力傳力途徑為主桁架后節(jié)點→后支座→軌道→墊枕→豎向預應力粗鋼筋。4預壓方案4.1預壓方法為更加真實的模擬掛籃懸臂施工時的荷載工況，我部擬對朱家紙廠雙線大橋菱形掛籃采用墩頂預壓方式進行。在0#塊施工完成后，按照掛籃設計圖紙在0#塊梁頂安裝1對掛籃。預壓根據箱梁荷載分布情況采用張拉精軋螺紋鋼，按照設計荷載20%、50%、80%、100%、120%分級張拉，每級加載完成后測量各個測點的變形量。降荷為張拉的反向進行。最后根據測點變形量分析計算確定掛籃的彈性變形值。預壓流程圖見下圖：圖4.1-1掛籃預壓工藝流程圖4.2荷載確定箱梁荷載主要有梁體自重荷載、施工荷載確定。施工荷載主要包括：施工人員及機具重量、傾倒混凝土產生的沖擊荷載、混凝土振搗荷載、支架及模板。①梁體自重由設計圖紙可知，朱家紙廠雙線大橋2#梁段自重最大，為165.94t。設計混凝土容重26.5KN/m3，根據箱梁各部位體積可計算出翼緣板、腹板、底板、頂板混凝土自重分別為22.6t、75.4t、44.1t、23.8t。②、模板及支架荷載由掛籃設計圖紙可知,模板荷載為17.734t。③、人群機具荷載取每米人群機具荷載為：2.5KN/m2，混凝土振動傾倒荷載為：2.5KN/m2則人群機具荷載為（2+2.5）KN/m2×3.5m×14.3m/9.8N/kg＝22.9t。④、支架及附屬由掛籃設計圖紙可知,模板荷載為20.763t由此得出掛籃預壓設計荷載如下：165.94+17.734+22.9+20.763=227.337t按規(guī)范要求掛籃預壓應為設計荷載的120%，加載荷載為227.337×1.2=272.8t4.3測點布置（1）、撓度測點布置：預壓預壓過程中主要觀測前后下橫梁、掛籃主桁架懸臂端的撓度和后錨點位移。撓度測點布置在前上橫梁及下橫梁處，具體布置見下圖。并在的0%、20%、50%、80%、100%、120%五個階段進行觀測。加載完成后，待支架變形穩(wěn)定且不小于24小時進行觀測。卸載時按照100%、80%、50%、20%、0%進行。（2）、外觀檢查測點：在加載過程中對掛籃受力關鍵部位進行觀測檢查。主要觀察掛籃受力桿件有無剛度不夠產生變形、焊縫有無脫焊、連接銷有無松動等異常情況發(fā)生。圖4.3-1菱形掛籃預壓測點布置圖4.4觀測內容采用精密水準儀和全站儀進行觀測。加載過程中密切觀測，記錄撓度數據，記錄支架的非彈性變形和彈性變形，作為混凝土澆筑時模板調整的依據。靜壓過程中對掛籃的各部分結構進行觀察，若發(fā)現有焊縫斷裂及變形等情況，立即停止預壓，進行修整。4.5人員及機械配置掛籃預壓人員及設備配置主要見下表：表4.5-1掛籃預壓人員配備表序號工種單位數量備注1技術人員人2負責現場技術指導并對預壓數據進行記錄并整理2領工員人2負責組織預壓現場各個工序的有效開展，并配合技術員做好各個技術工作3測量員人3負責測量各個階段的預壓數據4起吊工人6負責掛籃的安裝5張拉人員人4負責按技術交底分級進行加載6塔吊司機人1/7雜工人2/表4.5-2掛籃預壓輔助設備計劃表序號設備名稱單位數量備注1全站儀臺12水準儀臺23塔吊臺1用于吊裝預壓材料4對講機對4用于現場聯系指揮5預壓方案實施5.1預壓前檢查在進行掛籃預壓前應對掛籃進行檢查，其主要檢查內容包括：主桁架焊接質量、平聯焊接質量、后錨點緊固及根數、前支座緊固、吊桿擰入吊具的情況、吊桿保護及是否損傷、墊板質量、吊桿錨固螺母數量及外伸量。各銷軸是否插上了保險銷。特別是對所有連接部位、受力較大部件作重點檢查，吊桿為精軋螺紋鋼連接器的擰絲長度，均采用油漆做好標記，確保進絲長度一致，無安全隱患后方可進行。5.2荷載加載及加載程序5.2.1荷載分級及確定每級荷載分布預壓荷載主要采用分級施加荷載的方式進行，荷載加載過程共分為五級即0→20%→50%→80%→100%→120%，返回過程分為三級即120%→100%→0。加載過程每級荷載及荷載分布情況如下表所示：表5.2-1荷載分級及荷載加載區(qū)域布置表預壓比例左1(KN)左2(KN)右2（KN）右1(KN）0%000020%11111111111150%27827827827880%446446446446100%557557557557120%668668668668注：腹板區(qū)域包括腹板投影底板區(qū)域。5.2.2張拉程序張拉順序按照混凝土的澆筑順序進行，張拉的程序應為：（1）、對預先設置的觀測點進行初始觀測并記錄初始數據，然后開始預壓；（2）、荷載按照0%-50%-80%-100%-110%分等級張拉。全部重量達到每級荷載后半小時對觀測點進行標高和平面位置測量，并詳細作好數據記錄；（3）、滿載后停止加載并持荷不小于24小時。在這期間對觀測點進行觀測，其觀測時間為：1小時觀測一次，4小時觀測一次，12小時觀測一次，24小時再測量觀察一次。觀測掛籃沉降變形，變形量小于1mm／h時停止觀測，可認為掛籃預壓沉降趨于穩(wěn)定。沉降觀測數據要如實填寫在沉降觀測記錄表上，繪制加載-測點沉降曲線。(4)、降荷：待加載至設計荷載的120%，并經觀測沉降差不大于1mm后，方可進行降荷。每級降荷完成后分別對觀測點進行觀測并記錄。5.2.3張拉過程中應注意的問題（1）、提前檢查油表、千斤頂檢測報告，計算出對應油表的油表讀數，并粘貼在油表上。（2）檢測各吊點精軋螺紋鋼安裝過程中是否有損傷、受高溫，如有破壞立即更換。檢測各吊點上下錨固是否符合要求（參見附件《朱家紙廠雙線大橋掛籃預壓圖》）。（3）在張拉過程中，要求詳細記錄張拉時間、油表讀數及千斤頂編號，張拉要對稱張拉，并及時通知測量組作現場跟蹤觀測。未經觀測不能進行下一級荷載。每完成一級加載應暫停一段時間，進行觀測，并對掛藍進行檢查，發(fā)現異常情況應及時停止加載，及時分析，采取相應措施。（4）、張拉全過程中，要統(tǒng)一組織，統(tǒng)一指揮，要有專業(yè)技術人員及負責人在現場協調。（5）、每張拉一級都要測試所有標記點的數據。如發(fā)現局部變形過大時停止張拉，對體系進行補強后方可繼續(xù)張拉。卸載時每級降荷均待觀察完成后，做好記錄后再降至下一級荷載，測量記錄掛藍的彈性恢復情況，卸載過程為120％-10%-0。此時為卸載至掛籃施工荷載狀態(tài)的0%時，進行測量記錄，觀察掛籃變形情況。5.3預壓結果分析預壓結果采用統(tǒng)計法分析各階段觀測值，找出觀測值的規(guī)律性。計算掛籃的彈性、非彈性變形量：掛籃的非彈性變形：ΔL塑＝預壓前標高－卸載后標高掛籃的彈性變形：ΔL彈＝卸載后標高－卸載前標高掛籃的總沉降值：ΔL總＝預壓前標高－卸載前標高6應急預案為防止在預壓過程中出現掛籃坍塌等突發(fā)事件，指導應急行動按計劃有序地進行，防止因應急行動組織不力或現場救援工作無序和混亂而延誤事故的應急救援，有效地避免或降低人員傷亡和財產損失，幫助實現應急行動快速、有序、高效地進行，特制定本應急預案。（一）組織機構與職責1、組織機構：一旦發(fā)生突發(fā)安全事故，項目部領導及有關部門負責人必須立即趕赴現場，組織指揮應急處理。項目部成立現場應急領導小組。應急領導小組的組成組長：張建國副組長：劉飛、王國敬、吳永剛、張仁耀、戴義成員：吳超、霍沖、呂云峰、任國慶2、職責（1）應急領導小組職責：研究、審批搶險方案；組織、協調各方搶險救援的人員、物資、交通工具等；保持與上級領導機關的通訊聯系，及時發(fā)布現場信息。（2）組長職責a、決定是否存在或可能存在重大緊急事故，要求應急服務機構提供幫助并實施場外應急計劃，在不受事故影響的地方進行直接控制；b、復查和評估事故可能發(fā)展的方向，確定其可能的發(fā)展過程；c、指導設施的部分停工，并與領導小組成員的關鍵人員配合指揮現場人員撤離，并確保任何傷害者都能得到足夠的重視；d、與場外應急機構取得聯系及對緊急情況的處理作出安排；e、在事故現場實行交通管制，協助場外應急機構開展服務工作；f、在緊急狀態(tài)結束后，控制受影響地點的恢復，并組織人員參加事故的分析和處理。（3）副組長職責：a、評估事故的規(guī)模和發(fā)展態(tài)勢，建立應急步驟，確保員工的安全和減少設施和財產損失；b、如有必要，在救援服務機構來之前直接參與救護活動；c、安排尋找受傷者及安排其它人員撤離到集中地帶；d、設立與應急中心的通訊聯絡，為應急服務機構提供建議和信息。（二）應急資源應急資源的準備是應急救援工作的重要保障，項目部應根據潛在事故的性質和后果分析，配備應急救援中所需的消防手段、救援機械和設備、交通工具、醫(yī)療設備和藥品、生活保障物資。應急設備物資主要有：1、吊車2臺、裝載機1臺、挖掘機2臺、運輸車輛3臺2、氣割設備三套3、急救藥箱1個；4、手電或礦燈10個；5、對講機5部。（三）教育、訓練為全面提高應急能力，項目部在掛籃預壓前應對施工人員和搶險人員進行必要的搶險、救援知識教育，制定出相應的規(guī)定，包括應急內容、計劃、組織與準備、效果評估等。（四）應急響應施工過程中施工現場發(fā)生無法預料的需要緊急搶救處理的危險時，應迅速逐級上報，次序為現