步确定变形和受力情况,并对施工中支架预拱度设置提供基本依据。
②预压荷载计算:
箱梁自身荷载由箱梁砼、普通钢筋和预应力钢绞线组成,箱梁荷载计算取重为最大跨30米,混凝土287.02m3、钢筋42.23t、钢绞线7.61t。钢筋混凝土容重按照2.6t/m3,模板荷载暂按68.1吨(模板所受荷载取值0.75kNa/m2)计算,共计30m混凝土梁的重量为864t。选取第一联第二跨30m施工工况作荷载试验,取120%施工荷载堆载,则需要预压的荷载物重量为1037t,不考虑其它施工荷载。
③预压过程中的人员配备:
支架进行预压试验时,现场必须有一名有着多年吊装经验的人员作为总指挥,负责指挥和管理荷载物的起吊和堆放。同时必须有一名技术人员全程观测,分别按要求记录下来各个阶段观测到的数值,检查荷载物的堆放情况,坚决制止随意堆放荷载物。多次多方位观察支架在加载过程中各部位的变化情况,如发现异常情况立刻通知停止作业,并把真实情况上报。
主要人员包括:
施工负责人1人,技术员1人,测量员4人,指挥调度员1人,安全员1人,操作手2人,作业人员10人。
④压重物选择:预压荷载物的选择可根据现场的实际情况而定,对于本次支架荷载试验,主要选用吨包沙袋及钢筋作为加载物。计划1037t沙袋作为荷载物,按荷载计算后的区域分布堆放在支架上。
吨包尺寸为120cm长×120cm宽×90cm高,正常装填时按每包重约1.6吨(实际重量根据现场称重确定并记录)。为更好模拟实际受力状态,在翼板边缘处堆载吨包采用部分装填形式。
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吨包沙袋在料场人工装砂过磅,通过载重汽车运输到现场指定区域堆放备用,现场采用吨包重量过磅计重的方式核定加载总重量。
⑤压重物分布:
Ⅰ、根据箱梁混凝土荷载分布的特点,将30米节段在纵向方向上分为5个不同的阶段区域,尽可能的模拟混凝土梁在支架上的载重分布。在堆放钢筋和沙袋时,可根据荷载计算后的区域进行堆放。堆放顺序通过先底板放钢筋和沙袋,再放沙袋到顶板和翼板的顺序进行。
满堂支架局部预压加载如下图所示:
Ⅱ、根据30m箱梁一般构造图,分别计算1/2支点横梁、翼板、底腹板位置支架预压荷载(支架预压荷载为支架承受的钢筋砼结构恒载和模板重量之和的1.2倍):
支点横梁处:(30.8m3*2.6t/m3+2.16t)*1.2=99t(1/2支点横梁钢筋砼和模板的重量为50t);
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翼板处:(40.6m3*2.6t/m3+11.88t)*1.2=141t(单侧翼板钢筋砼和模板的重量为71t);
底、腹板处:(179.82m3*2.6t/m3+54.06t)*1.2=533t。 Ⅲ、预压加载布置方式
根据箱梁构造图及不同断面位置混凝土荷载的大小,吨包应分层布置,加载过程中严格控制加载物的重量。根据底腹板处荷载重量可知,按每个吨包正常装填2.6T重物计,底腹板需加载205包,正常每断面处吨包立放可放置5包,放满一层能放置105包,底腹板吨包需按2层布置即可满足预压荷载要求。翼板处吨包长度方向垂直线路走向放置,放满一层即可满足预压荷载要求。满堂支架预压加载布置如下图所示:
满堂支架预压加载示意图
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⑥加载方式:
压重物的吊装堆放按先底板再腹板,最后堆载顶板和翼板荷载的顺序进行,纵向加载模拟箱梁实际浇筑施工过程,整孔支架预压。加载时应遵照平衡、对称的原则进行加载。
加载步骤采用分级加载方式:0→50%→75%→100%→120%。
分四次加载完成,利用吊车吊到箱梁底模上,逐跨预压。第一次加载50%的重量,观测稳定(支架不再沉降)后;第二次加载至75%,观测稳定后;第三次加载至100%观测稳定后;第四次加载至120%,观测24小时稳定后可卸载。
每级测量各变形观测点的变形情况,记录实测数据。
加载过程中,及时对荷载堆放情况和模架各构件变化情况做好检查和记录。
?加载结束条件:
Ⅰ、加载达到120%荷载后,稳定2h测量各观测点的变形量,稳定24h再次观测。变形值不再变化时,可终止加载试验。在全部加载完成后的支架预压监测过程中,满足下列条件之一时,应判定支架预压合格。
①各监测点最初24h的沉降量平均值小于1mm; ②各监测点最初72h的沉降量平均值小于5mm;
Ⅱ、每级加载完成后,应先停止下一级加载,并应每间隔12h对支架沉降量进行一次监测。当支架顶部监测点12h的沉降量平均值小于2mm时,可进行下一级加载。如遇变形值显著增大,或者加载值没有达到设计加载荷载,且变形大于设计允许值,应立即停止加载,分析原因后采取相应的措施。
Ⅲ、卸载及对支架全面检查
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卸载时仍采用分级方式进行:120%→100%→75%→50%→0。
卸载的顺序应按照加载顺序的反方向进行、并做好结构的安全检查。 卸载后对支架所有连接部位重新进行一次全面检查,根据实际情况对螺栓进行复拧,还要对模板及侧模支撑进行检查,看是否有变形。
Ⅳ、预压沉降观测
沉降观测采用三等水准测量观测方法观测压载全过程各测点的标高、变位情况,检测点采用油性记号笔做标记,并编号。观测时同一仪器测量、同一测量人读数。每次观测都要对上述测点的标高进行测量和记录,保存好原始数据,以备复核。测量精度和读数误差为±1mm。
首先,预压前按纵向每5m选取一个断面,每断面10个高程点(分模板及地基两层,每层5个点)进行水准测量,预压前测得模板处高程H1及地基处高程h1,加载变形稳定后测得对应点模板处高程H2及地基处高程h2,卸载后测得对应点模板处高程H3及地基处高程h3,则各种变形分别为:
地基弹性变形:f1=h3-h2 地基非弹性变形:f2=h1-h3 支架和模板弹性变形:f3=H3-H2-f1 支架和模板非弹性变形:f4=H1-H3-f2 总变形量为:f =f1+f2+f3+f4=H1-H2
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