满堂支架预压方案

满堂支架预压方案

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满堂支架预压方案

一、编制说明

1、编制依据

1）《集美大道提升改造工程施工招标文件》以及业主提供的工程地质和周边环境情况等资料；

2）国家、行业或地方颁布的有关现行施工规范、标准、规程、法规和图集；

2、编制原则

1）坚持“安全第一，预防为主”、“保护人员安全优先，保护环境优先”的方针，贯彻“常备不懈、统一指挥、高效协调、持续改进”的原则。

2）做到安全施工“八到位”，即：安全生产策划到位、安全措施到位、安全生产技术交底到位、安全生产职责到位、安全生产教育培训到位、安全生产管理员到位、安全生产资金到位、安全生产检查、整改、落实到位。

3）更好地适应法律和经济活动的要求；给企业员工的工作和施工场区周围居民提供更好更安全的环境；保证各种安全应急资源处于良好的备战状态；指导安全防护行动按计划有序地进行；有效地避免或降低人员伤亡和财产损失；统筹组织，超前安排，确保重点，确保工期。

4）采用先进的施工技术，努力提高机械化程度，确保工程进度。科学合理安排各项施工程序，组织连续均衡、紧凑有序的施工。强化质量控制，加强安全管理及环境保护意识，做到文明施工。

3、编制目的

为保证箱梁砼结构的质量，钢管脚手架支撑搭设完毕铺设底模板后必须进行预压处理，以消除支架、支撑方木和模板的非弹性变形和地基的压缩沉降影响，同时取得支架及地基的弹性变形的实际数值，作为梁体立模的预拱值数据设置的参考。

4、适用范围

集美大道提升改造工程浔江北路跨线桥。

二、堆载预压方案简述

支架预压范围为上部结构的实际投影面。

预压方法依据箱梁砼重量分布情况，在搭好的支架上堆放与梁跨荷载等重的预压块，预压荷载系数取1.2，按规范规定，每级加载完成后，应每间隔12h对支架沉降量进行监测；当支架测点连续2次沉降差平均值均小于2mm时，方可继续加载。预压验收应满足下列要求之一：

1 各测点沉降量平均值小于1mm；

2 连续三次各测点沉降量平均值累计小于5mm。

箱梁底模可在预压前安装，侧模在预压完成卸载后再安装，预拱度设置要考虑模板与骨架间的间隙。

34m简支箱梁混凝土的自重为459.68吨，同时还要考虑模板等荷载，并要在横断面上模拟箱梁的实际载荷分布，模拟堆载试验选用的材料应具有计量准确、比重大、质地均匀、方便运输和吊装等特点，在综合考虑以上特点及结合现场实际情况的基础上，分别选用砂袋进行预压。

试验程序与步骤流程：试验准备（技术交底、施工组织等）→地基处理→支架搭设→分配梁布置→预压前支架全面自检→观测点标记布设→分级加载→观测读数、记录→终值静置→观测、分析数据，确定是否继续下一级堆载预压→全面检查→卸载→观测结果整理、分析→梁体施工。

1.预压荷载

为了准确模拟梁体重量，进行分解计算。在加载预压过程中，根据不同部位梁体自重进行相应重量的预压。并进行沉降观测，等沉降量稳定以后再进行相应部位梁体重量的20%的超载预压，同时也要进行沉降观测。

2、Ⅳ-Ⅳ截面梁体重量计算

IV-IV 截面

①、1#块：重量q 1=0.73×2.6=1.898t/m

②、2#块：重量q 2=1.36×2.6=3.536t/m

③、3#块：重量q 3=0.67×2.6=1.742t/m

④、4#块：重量q 3=1.04×2.5=2.704t/m

3、梁体其他荷载

根据设计图纸中，现浇箱梁每片梁重为459.68T 。需要堆载459.68×120%=551.616T 。堆载试验采用混凝土预制块代替荷载进行，施工方案采用砂袋预压，每个砂袋重量为1.3吨。计划堆载重量约552.5吨。堆载过程中

采用吊车配合吊装，人工进行堆放。

三、预压方案

1、梁体预压荷载

根据堆载要求，结合现场实际情况，计划采用砂袋进行堆载预压,堆载预压时，按照梁体自重分60%、80%、100%三级加载。加载完毕后还要进行沉降观测，记录数据。沉降稳定后在进行超载预压。加载完成后进行沉降观测，记录数据，分析计算沉降量，设置支架預拱度。

砂袋预压断面图

2、预压施工

本方案采用砂袋分段预压法进行预压：施工前，把砂装入袋中并秤好重量，计算每平方应该承受的荷载，换算成砂袋个数进行逐孔分段预压。为了解支架沉降情况，在加砂袋预压之前测出各测量控制点标高，测量控制点按顺桥向每5米布置一排，每排4个点。在加载60%、80%和100%后均要复测各控制点标高，加载100%预压荷载并持荷24小时后要再次复测各控制点标高，如果加载100%后所测数据与持荷12小时后所测数据变化很小时，表明地基及支架已基本沉降到位，可卸砂袋，否则还须持荷，直到地基及支架沉降到位方可。卸沙袋完成后，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(等于卸沙袋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。

砂袋质量计算：本桥梁为等截面预应力混凝土箱梁，根据箱梁断面计算箱梁混凝土断面面积为5.2㎡，砂每立方重量按1.4吨/m3（一般的要求建筑用砂子堆积密度为1350-1450kg/M3,由此很快可以算出一方(即一立方米)砂的重量约为1.35-1.45吨），混凝土质量按2.6吨/m3计算，本预压方案采用砂袋预压，根据要求预压采用一孔预压，浔江北路跨线桥选9~10墩身箱梁进行预压，箱梁跨度为24米，为了保证箱梁墩柱四周能够全部预压，预压范围要向箱梁两侧多预压5米，合计预压范围为34米，根据以上数据计算预压砂袋放量及重量：

1、箱梁每延米混凝土总重量：

5.2m3×2.6吨/m3=13.52吨

2、箱梁总重量：

13.52吨÷34=459.68吨

本方案时按120%超载预压合计459.68×120%=551.616吨

3、计算每个区域砂袋量

①、1#块砂袋数量：1.898t÷1.3t=1.5个

②、2#块砂袋数量：3.536÷1.3t=2.7个

③、3#块砂袋数量： 1.742t÷1.3t=1.3个

④、4#块砂袋数量： 2.704t÷1.3t=2.08个

三、支架卸载

1、卸载顺序

支架卸载时仍采用分级方式进行，按照加载相反的顺序进行卸载。首先卸载进行超载预压的20%的部分，再卸载顶板混凝土重量，然后卸载腹板重量，最后卸载底板重量。

每卸下一级载荷，均对所有测点进行一次测量，并作详细记录，在数据分析时与加载时的挠度进行比较。

2、施工机械

预压块吊装采用1台25t汽车吊进行吊装。从低处往高处进行堆载预压。在吊装过程中，用小型机械配合汽车吊，做到可用可行。

四、观测点布置及沉降观测

1、观测点布置

纵桥向有五个断面：跨端2米、1/4跨、1/2跨、3/4跨和跨端2米，从

小里程到大里程方向，为I、II、III、IV、V断面；每个断面有七个点，分别为翼缘底、腹板顶、底板底两侧、底板中间相对应下分配梁位置，顺着线路前进方向，从左往右，为1~7号点。共35个点。具体点位布置如下图所示：

跨端2m1/41/21/4跨端2m ⅠⅡⅢⅣⅤ

沉降观测点纵向布置图

控制点1控制点2控制点3

控制点4

沉降观测点横向布置

下分配梁上共设测点30个，观测支架变形，在对应观测点下方的枕木上布置30个点，观测地基变形。观测时由工区测量队进行测量，用自动安平水准仪测设。

2、变形观测

观测采用高精度水准测量仪和毫米塔尺进行观测沉降。为减小人为观测误差，应定人、定仪器观测，观测时间选择在早晨或傍晚，避免在强光、高温时进行。

加载前测量地基和支架原始标高，每级加载完成静载后分别测设支架

和地基的沉降量和支架变形量，做好记录。超载后，连续两天观测，每天四次，直到48小时内累计沉降不超过2mm为止，可认为稳定。

预压时应注意测量支架的沉降量，并观测其沉降变化是否稳定。待沉降停止后，根据观测的数据计算出底模应设置的预拱度值调整底模。

3、数据整理

为准确设置施工预拱度，指导今后其余各跨支架预拱度的设置，根据预压卸载前后的实际测量的高程变化，确定支架的弹性变形和非弹性变形值。

A、荷载作用变形量计算

加载前的初始读数-满载稳定后的终读数=总变形量

加载前的初始读数-空载稳定后的终读数=非弹性变形量

总变形量-非弹性变形量=弹性变形量

B、数据处理

以变形量为纵轴Y，以观测间隔时间为横轴T，绘制不同点的变形速率图。以梁水平纵向长度为X轴，以观测点的弹性变形量为Y轴，连接各点绘制出梁的纵向弹性变形曲线。

五、预拱度设置

考虑到在支架上浇筑混凝土、施工及拆架后，上部结构要发生一定的下沉，产生一定的挠度，施工时采取预留预拱度控制，预拱度主要考虑以下因素：

A.拆架后上部结构及荷载作用产生的竖向挠度δ1。

B.支架在荷载作用下的弹性压缩δ2。(通过预压测量)

C.支架在荷载作用下的非弹性压缩δ3。(通过预压消除)

D.支架基底在荷载作用下的非弹性沉陷δ4。(通过预压消除)

预拱度根据上述计算之和确定最大值，设于跨中，其它各点按二次抛物线公式y=f挠×(L-x)/L2计算分配确定。

六、沉降观测的具体做法

支架沉降观测关键五步：第一步预压前，对支架进行高程测量；第二步底板模拟加载，测量支架高程；第三步腹板模拟加载，测量支架高程；第四步顶板、翼缘模拟加载，测量支架高程；第五步卸载后对支架进行高程测量。沉降数据每4小时观测一次，直至日沉降小于2mm为止，方可卸载。

1）、仪器：水准尺应使用受环境及温差变化影响小的高精度铝合金水准尺。在不具备铝合金水准尺的情况下，使用一般塔尺时应尽量使用第一段标尺。水准仪的精度不低于DS3级别。

2）、观测时间：相邻的两次时间间隔称为一个观测周期，都必须按施测方案中规定的观测周期准时进行。

3）、沉降观测的五定：所谓“五定”，即通常所说的沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物上的沉降观测点，点位要稳定；所用仪器、设备要稳定；观测人员要稳定；观测时的环境条件基本上要一致；观测路线、镜位、程序和方法要固定。

4）、在观测过程中，做到步步有校核。

5）、完成沉降观测工作，要先绘制好沉降观测示意图并对每次沉降观测认真做好记录。

(1)沉降观测示意图应画出底层平面示意图，注明观测点的位置和编号，注明水准基点的位置、编号和标高及水准点与建筑物的距离。

(2)沉降观测的记录应采用统一表格。观测的数据必须经过严格核对无

误，方可记录，不得任意更改。当各观测点第一次观测时，标高相同时要如实填写，其沉降量为零。以后每次的沉降量为本次标高与前次标高之差，累计沉降量则为各观测点本次标高与第一次标高之差。

6）、如中途停工，应在停工时和复工时进行观测。

7）、观测方法观测时先后视水准基点，接着依次前视各沉降观测点，最后再次后视该水准基点，两次后视读数之差不应超过±1mm。另外，沉降观测的水准路线（从一个水准基点到另一个水准基点）应为闭合水准路线。

8）、工作要求沉降观测是一项长期、连续的工作，为了保证观测成果的正确性，应尽可能做到四定，即固定观测人员，使用固定的水准仪和水准尺，使用固定的水准基点，按固定的实测路线和测站进行。

9）、沉降观测的成果整理

（1）整理原始记录每次观测结束后，应检查记录的数据和计算是否正确，精度是否合格，然后，调整高差闭合差，推算出各沉降观测点的高程，并填入“沉降观测表”中。

（2）计算沉降量计算内容和方法如下：

①计算各沉降观测点的本次沉降量：

沉降观测点的本次沉降量=本次观测所得的高程－上次观测所得的高程

②计算累积沉降量：

累积沉降量=本次沉降量+上次累积沉降量

将计算出的沉降观测点本次沉降量、累积沉降量和观测日期、荷载情况等记入“沉降观测表”中。

10）、绘制沉降曲线为沉降曲线图，沉降曲线分为两部分，即时间与沉降量关系曲线和时间与荷载关系曲线。

（1）绘制时间与沉降量关系曲线首先，以沉降量s为纵轴，以时间t为横轴，组成直角坐标系。然后，以每次累积沉降量为纵坐标，以每

次观测日期为横坐标，标出沉降观测点的位置。最后，用曲线将标出的各点连接起来，并在曲线的一端注明沉降观测点号码，这样就绘制出了时间与沉降量关系曲线。

（2）绘制时间与荷载关系曲线首先，以荷载为纵轴，以时间为横轴，组成直角坐标系。再根据每次观测时间和相应的荷载标出各点，将各点连接起来，即可绘制出时间与荷载关系曲线。

11）、通过预压取得支架非弹性沉降高度h1、弹性压缩沉降高度h2，则底模安装时升高—△h= h1+ h2高度。

七、沉降变形监测测量工作基本要求

1）．水准基点使用时作稳定性检验，并以稳定或相对稳定的点作为沉降变形的参考点，有一定数量稳固可靠的点以资校核。

2）．每次观测前，对所使用的仪器和设备应进行检验校正，并保留检验记录。

3）．每次沉降变形观测时应符合：

（1）严格按水准测量规范的要求施测。

（2）参与观测的人员经过培训上岗，并固定观测人员。

（3）为了将观测中的系统误差减到最小，达到提高精度的目的，各次观测应使用同一台仪器和设备，前后视观测最好用同一水平尺，按照固定的观测路线和观测方法进行，观测路线形成附合或闭合路线，使用固定的工作基点对应沉降变形观测点进行观测。

（4）观测时避免阳光直射，且在基本相同的环境和观测条件下工作。（5）成像清晰、稳定时再读数。

（6）随时观测，随时检核计算，观测时一次完成，中途不中断。

（7）对工作基点的稳定性定期检核，在雨季前后联测，检查水准点的标高是否有变动。

（8）数据计算方法和计算用工作基点一致。

八、注意事项

1）．观测仪标保护

观测期间应对观测点采取有效的保护措施，防止施工机械的碰撞、人为因素的破坏等，观测标位置应做醒目标志等措施以保证观测仪标的功能及安全要求。

2）．沉降观测应按照规定时间和频次要求严格执行，并定期复测避免沉降异常。

3）．观测数据中应将各加载阶段标识清楚，避免数据分析时造成误判。

4）．应加强对观测标的定期检查并严格落实，如出现观测标被敲击或挖橇、丢失等情况时应及时恢复并进行重测。

九、仪器检校

水准仪尺应有出厂检验书，水准仪使用前应检外观检高、圆水准器检校、十字丝检校、气泡式水准仪交叉误差检校、i角≤15″的检校，使用中对i角定期检校。