鄭州市紅松路跨南水北調總干渠橋梁工程箱梁模板支架預壓方案

１．工程概況

紅松路道路紅線60m，路線設計中線與南水北調總干渠交角75°，交叉里程為K0+289.511(紅松路里程)和SH210+557.656(南水北調總干渠里程)。紅松路跨南水北調總干渠采用連續梁橋，橋分左、右兩幅，每幅27.75m寬，中間設置5m鏤空段。橋梁孔跨布置為42m+59.23m+42m連續梁，橋梁全長149.23米，為預應力鋼筋混凝土連續箱梁，采取斜交正做。

箱梁為變高度梁，跨中標準梁高1.8m，中橫梁兩側各27m范圍內變高度，由1.8m高度漸變至3.3m，梁底采用拋物線過渡。端橫梁寬度為1.8m，中橫梁寬度為3m。跨中標準段箱梁頂板厚25cm，底板厚25cm，腹板采用變寬度。

2.支架結構形式

箱梁模板支撐架系統采用碗扣式鋼管架，選用Ф48mm×3.5mm鋼管搭設。這種支撐架體系具有搭設速度快，施工效率高的優點。支架采用碗扣式支架，桿件外徑4.8cm，壁厚0.35cm，內徑4.1cm。支架從橋臺到中橫梁處：在端橫梁（橋臺）處的地方邊向內240cm采用60（縱向）cm×60（橫向）cm，步距120cm型式；中橫梁處從墩柱中心兩邊500cm范圍內采用30（縱向）cm×60（橫向）cm，步距120cm型式；中橫梁處向橋臺方向500～1260cm范圍內采用60（縱向）cm×60（橫向）cm，步距120cm型式；其余采用90（縱向）cm×60（橫向）cm。支架從中橫梁到中橫梁處：從墩柱中心兩邊500cm范圍內采用30（縱向）cm×60（橫向）cm，步距120cm型式；其余部分采用60（縱向）cm×60（橫向）cm，步距120cm型式。由于橋型要求，支架高度連續變化，應按《建筑施工模板安全技術規范》（JGJ162-2008）要求，在支架頂部增加水平拉結桿件，保障支架整體穩定性。

3.支架預壓目的

根據設計要求和施工需要，支架體系搭設完畢后，應進行支架體系的堆載預壓。支架預壓已越來越被證實是非常重要的。因為計算支架沉降量的計算公式均是近似的，精度有限。通過預壓后可消除非彈性變形。得出彈性變形的較準確數值。為所施工的結構物更接近于設計提供了有利條件，并保證了施工期間的結構安全。

預壓期間測量人員按設置的觀測點逐級加載后進行測量復核并做好記錄，待荷載卸下后，再對原測設點的歷次觀測記錄，進行分析、比較后，計算出支架受壓后的壓縮變形。壓縮變形包括兩種：永久變形和彈性變形。

對于永久變形經過預壓試驗后，即可消除，不至于使箱梁澆筑后造成裂縫。而對于彈性變形，可根據測量結果在支架支設模板時適當抬高底模標高。以消除彈性變形的影響，保證箱梁澆筑后，箱梁的底板標高能達到設計高度。

4.支架預壓布置及預壓方法

4.1支架預壓位置的選擇

為保證支撐架預壓達到預期目的，取箱梁邊跨2#墩及3#橋臺之間靠近2#墩Ⅲ型橫隔板和箱梁對稱中心線交點為中心順橋向橫橋向均為10m長的方形預壓范圍。

4.2支架荷載計算

頂、底板荷載：【0.25+0.454（均厚）】×26×1.2×10×10=2196.48KN≈2197KN

腹板處荷載：（1.608+0.744）×26×1.2×10=733.824KN≈733KN

加載總量為：2197KN+733KN=2930KN=293T

4.3施加荷載與卸載

A.在已支好的箱梁底模上，按照圖紙所示位置，標出箱梁腹板位置，并能保持在加載過程中位置不變。以便加載位置受力準確。

B.按照預壓規范，要采取三級加載，即依次為60%、80%、100%，準確計算出逐級荷載的數量，以9m鋼筋為載物，按照規范及數量分級預加荷載。

箱梁預壓分級荷載表

注：底板加載中已包含箱梁頂、底板厚度內的箱梁高度荷載，因此頂底板每次加載中要滿鋪荷載，包括腹板處。

C.按照各級加載數量，計算出所需鋼筋所用數量，并考慮到裝卸及加載方便，對各級荷載進行編組編號，做到計量準確、位置符合設計要求。

D.每級加載后，應間隔12小時對支架沉降觀測一次，當支架觀測點的沉降量平均值小于2mm時，可進行下一級加載，并做好詳細記錄。待全部加載后其檢測數據滿足下列條件之一時，應判定支架合格：

（1）各監測點的沉降量平均值小于1mm。

（2）連續三次各測點的沉降量平均值累計小于5mm。

E.在加載過程中應密切觀察支撐架的變化，如有異常立即停止加載，待處理完畢后在進行加載。在加載過程中，嚴格模擬箱梁荷載的實際作用范圍。對腹板、橫梁按照實際荷載換算出應加載的重量和高度，對箱梁進行科學有效地預壓。

F.支架預壓可一次性卸載，預壓荷載應對稱均勻同步卸載。

5.預壓檢測

（1）支架預壓檢測應計算沉降量、彈性變形量、非彈性變形量主要為預壓驗收提供依據，彈性模量、非彈性模量主要為后續現澆砼結構支架確定施工預拱度值提供依據。

（2）預壓觀測點布置：

①在預壓區附近設置臨時水準點，并設定水準點的高程，作為觀測依據，水準點設好后，應及時對其進行保護和標識，防止施工時被破壞。

②支架預壓監測點布置

支架預壓監測點應放在腹板下的次梁、立柱及基礎處，具體觀測點布置見附圖。

圖觀測點為預壓區腹板下兩排立柱處，在柱頂及柱底設置觀測點，主要測試地基及柱子變形。

（3）預壓觀測：

①在預壓荷載施加前，應監測并記錄支架頂部監測點的初始標高。

②每級荷載施加完成時，應檢測各監測點標高，并計算沉降量。

③在全部預壓荷載施加完畢后，每間隔24小時應監測一次并記錄監測點標高，當支架預壓符合要求時方可對支架進行卸載。

④卸載6小時后，應監測各監測點的標高，并計算支架各監測點的彈性模量。

（4）預壓監測的計算方法：

模板支架安裝穩固后，預壓前在設定的觀測點上測量箱梁底標高，次梁底、柱頂及柱底標高。預壓后，在上述測量點標示位置上進行測量，計算出預壓值。

除上述測量點觀測外，還需觀測方木、模板地面預壓前后值。

測量采用儀器：DS2水準儀、1m鋼板尺、鋼卷尺。

預壓值計算方法：

箱梁預壓值=預壓前箱梁梁底標高-預壓后箱梁梁底標高

方木預壓值=[預壓前箱梁底高程-預壓前次梁頂高]-[預壓后箱梁底標高-預壓后次梁標高]

鋼管立柱預壓值=[預壓前主梁底標高-預壓前基礎頂標高]-[預壓后箱梁底標高-預壓后基礎頂標高]

地面壓縮值=預壓前柱底標高-預壓后柱底標高

6.支架拆除措施

（1）預應力箱梁的支架需待預應力張拉后，孔內水泥砂漿達到22.5Mpa且箱梁結構砼強度達到設計強度的100%后，方可拆除。

（2）支撐體系拆除時，應按照一定的拆除程序，即：先翼板后梁底，先跨中后兩側（應從中心向兩側均勻展開）。每聯箱梁各跨的支撐體系的拆除應同時進行。

（3）支架拆除時應攔好警戒線，防止無關人員進入拆除作業區。

（4）拆除支架時，應由專職安全員在現場巡視指導工作。

（5）拆除時應輕拿輕放，不可將拆除的構件及物品從高空拋落。

（6）作業人員應當持證上崗，且在上崗前應經過必要的身體檢查，如無問題，在配備“三寶”的前提下進行拆除工作。

7.支架預壓安全措施

（1）預壓施工前，應進行安全技術交底，并落實所有安全技術措施和個人防護用品。

（2）吊裝作業前應檢查起重設備的可靠性和安全性，并應進行試吊。

（3）吊裝時防止吊裝物碰撞支架。

（4）預壓過程中加強安全防護措施，拉警戒繩，防止閑雜人員進入，確保支架預壓安全。

（5）在預壓過程中，設專人檢查支架、模板的穩固情況，當發現有松動、變形、位移時，應立即記錄發生變形的位置及大小等，專職安全人員應隨時在現場巡查，出現安全隱患，應立即停止預壓并及時查清原因進行整改。支架預壓過程中，24小時必須有相關主管領導值班，出現安全事故應及時妥善處理，并及時上報相關主管部門。 [科]