現澆連續箱梁墩下組合支架預壓方案

2021-03-04 09:36:38 字數 3409 閱讀 8636

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一、試驗目的

現澆箱梁施工移動支架預壓試驗,通過對其位移、變形、應力(應變)等方面的測量,驗證模架的實際受力反應與理論計算是否一致,準確掌握模架在現澆箱梁施工過程中的實際撓度和剛度,得到模架在實際荷載作用下的彈性和非彈性變形,以並消除結構的非彈性變形及正確設定預拱度,保證澆築的箱梁結構線形符合圖紙設計要求,保證模架正常工作和安全使用。

二、預壓方案

根據現場施工情況,預壓試驗取九龍湖互通高架橋26m進行預壓。根據施工圖紙,26m跨徑箱梁,施工段懸出5m,按30t/m的荷載取值共930t,載入最大荷載為該箱梁自重的1.2倍,計1116t。

本方案採用砂袋預壓法進行預壓:

1.載入方案

施工前,必須先按照施工圖紙拼裝好支架和鋪裝好箱梁底模板,為了解模架施工變形情況,在堆砂袋預壓之前測出各測量控制點標高,測點布置在底模兩側,距梁中線3m,順橋向每一側共設7點,位置分別為1/8、2/8、3/8、4/8、5/8、6/8、7/8處,共設定14個測點,編號為m1、m2、m3……m14(如圖2所示)。用砂袋預壓,砂袋堆放要留出測點位置以便精密水準儀能順利觀測。按照箱梁荷載重量1116 t,以每個砂袋裝砂的重量來求出所需的砂袋,以便準備好足夠的砂袋,砂袋在箱梁底板上的堆放要根據箱梁實際受力來進行。

對施工移動模架分四級進行載入,即50%荷載、80%荷載、100%荷載及120%荷載。

2.沉降觀測方案

2.1精度要求與觀測儀器的選擇

沉降觀測的精度要求較高,箱梁預壓沉降穩定一般認定連續3天每天沉降不超過1mm,即可沉降穩定。根據技術精度要求,採用二等水準測量的要求進行精確測量,其主要技術要求如下:

(1) 水準測量精度要求(見表1)

表1注:表中l為往返測段、附合或環線的水準路線長度,單位km。

(2) 水準測量限差(見表2)

表2根據沉降觀測精度要求高的特點,為能精確地反映出支架和地基在不斷載入作用下的沉降情況,使用儀器為jl02-1型百分表和dsz2精密水準儀。百分表測量精度達0.01mm,精密水準儀測量精度達±0.

7mm/km,兩種儀器精確讀數至0.1mm,估讀至0.01mm。

水準尺使用2.0m銦瓦鋼尺。

2.2水準基點、工作基點的設定

為便於進行沉降觀測,在橋梁範圍內沿線布設適當水準點和工作基點。點位採用φ22mm,長100cm的螺紋鋼,端頭邊緣磨光,鑿坑0.3m×0.

3m×0.5m,並澆築混凝土,編號為g1、n1、n2(如圖1所示)。兩工作基點以安置一次水準儀即可測量沉降觀測點。

圖1水準基點、工作基點平面布置圖

2.3觀測點的布設

在箱梁底模上布置測點,測點布置在底模兩側,距梁中線3m,順橋向每一側共設7點,位置分別為1/8、2/8、3/8、4/8、5/8、6/8、7/8處,共設定14個測點,編號為m1、m2、m3……m14(如圖2所示)。直接做好記號,採用精密水準儀進行各測點沉降觀測,同時在支架支點處對應的再布設觀測點,採用百分表觀測支點沉降,用紅油漆做標誌。由於考慮到預壓過程中,產生橫向水平位移,在支架模板的方木下釘鐵釘,掛線錘和地基礎上劃油漆標誌(如圖3所示)。

圖2 沉降觀測點平面布置圖

圖3 沉降觀測點縱向布置圖

2.4觀測方法及注意事項

本次沉降觀測工作採用百分表讀數和精密水準測量方法進行,觀測過程中,各項偏差控制及內業資料處理須注意的幾個問題:

(1)每次觀測所用的儀器及水準尺固定,觀測人員固定,觀測路線固定,觀測環境和條件基本相同;

(2)觀測時間及環境:一般應在早晨太陽高照前(清晨

七、八點左右)結束,不允許在高溫、強光和大風等情況下進行觀測。要勤觀測、勤記錄,及時反饋;

(3)測量時,水準尺氣泡要穩定居中,扶尺員應快速穩定地豎直標尺,提高觀測效率;

(4)百分表讀數讀兩遍,每次讀數較差控制在1mm;水準測量每次測量在一站內完成,觀測值的閉合差控制在1mm之內。

2.5沉降觀測

沉降觀測分四步進行:載入前,對支架基礎上的各測點測量高程h0並觀測百分表讀數a0,記錄入**;然後對第一步載入約為梁重的50%,測量各測點的高程h1和觀測百分表讀數a1;第二步載入約為梁重的80%,測量各測點的高程h2和觀測百分表讀數a2;第三步載入約為受力範圍內梁重的100%,測量各測點的高程h3和觀測百分表讀數a3。對每次載入結束後立即進行測量讀數,並做好相應的記錄,當連續2次讀數不變後,間隔2小時才能繼續載入。

第四次載入約為受力範圍內梁重的120%,沉降穩定後,維持布載24小時,再分級解除安裝,分級解除安裝前進行測量各測點高程h4和觀測百分表讀數a4。解除安裝過程的操作基本與載入過程相反,當解除安裝完後測量各測點高程h0和觀測百分表讀數b0。同時對每次載入結束後進行檢視線錘對中情況。

2.6沉降觀測資料的整理

以每個測點、每級載入後對沉降量進行連續觀測直到沉降穩定。取沉降穩定後即最後一次觀測值,作為該級荷載下的最終沉降觀測值。得到的觀測值與零荷載時的觀測值之差,作為該點在該級荷載下的實際沉降量。

以跨中測點m4為例:

(1)在每級荷載下,觀測百分表讀數成果情況(見表3),並繪製荷

載-沉降量曲線圖(如圖3所示

荷載-沉降量表表3

(2)在每級荷載下,水準測量地基沉降成果情況(見表4)。

荷載-地基沉降量表表4

2.7非彈性及彈性變形分析

從百分表讀數資料中可計算出各觀測點的變形:非彈性變形為δ1=a0-b0,通過預壓後,可認為支架、模板、方木等的非彈性變形已經消除;彈性變形為δ2=b0-a4。根據該彈性變形值,在底模上設定預拱度δ2,以使支架變形後梁體線型滿足設計要求;另外,根據a1、a2、a3的差值,可以大體看出持續荷載對支架變形的影響程度很小。

2.8預壓沉降成果的應用

根據設計底模標高技術交底,本橋梁的設計預拱度最大為跨中的沉降量,以跨端為座標原點,跨長為l,按二次拋物線變化計算各點的設計預拱度,即:δx=δ(1-4x2/l),施工預拱度為支架變形值+設計預拱度,則:

對於已進行預壓區段,根據如下公式調整各測點底模標高:

底模頂面標高=梁底設計標高+δ2+δx

對於沒進行預壓的區段,參考如下公式調整各測點底模標高:

底模頂面標高=梁底設計標高+δ1+δ2+δx

3.應變觀測

應變觀測採用振弦式應變計。

3.1測點布置

根據理論計算結果,在如下位置布置測點:

(1)縱向鋼箱梁:選鋼箱梁危險截面內外腹板下側分別布置測點、選鋼箱梁前支點支座布置2個測點;

(2)中心貝雷架:前支點第三片貝雷豎桿布置測點、危險截面下弦杆、斜桿布置測點;

(3)橫向鋼箱梁:選支架前支點橫樑,鋼管支撐處截面布置剪應力測點、鋼管樁支撐處橫樑腹板上側布置拉應力測點、選鋼管樁支撐處布置集中應力測點;

(4)鋼管樁:選前支點右側鋼管樁中截面布置測點、選後支點左側鋼管樁中截面布置測點;

(5)橫樑斜撐:選前支點橫樑左側斜撐中截面布置測點、選後支點右側橫樑斜撐中截面布置測點。

3.2注意事項

(1)在應變測量時必須記錄測量溫度,以進行溫度修正。

(2)振弦應變計必須符合規定要求的粘合劑進行固定,在固定之前必須對測點進行除鏽等清潔表面。

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