CN109667227A - 高架桥现浇梁支架体系水袋预压施工工艺及其设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高架桥现浇梁支架体系水袋预压施工工艺及其设备，根据工程的特点以及工期要求，确保预压的可实施性和可操作性，选取灌水预压进行施工；使用水袋进行预压，验证支架整体抗压满足设计要求，同时消除非弹性变形；本发明的优点在于：支架预压采用水袋进行预压，验证支架整体抗压满足设计要求，同时消除了非弹性变形，结构简单，使用方便，提高了工作效率，降低了成本。

Description

高架桥现浇梁支架体系水袋预压施工工艺及其设备

技术领域

本发明涉及一种高架桥的施工工艺及其设备，具体地说是一种高架桥现浇梁支架体系水袋预压施工工艺及其设备，属于高架桥建设领域。

背景技术

支架预压是支架验收的一个重要环节，它是模拟上部结构的施工过程对支架进行检验，是验证支架设计是否合理和是否可以交付使用的必要条件，也是消除基础及支架的非弹性变形，验证整体支架弹性变形量的重要手段。

发明内容

本发明的目的在于，设计了一种高架桥现浇梁支架体系水袋预压施工工艺及其设备，支架预压采用水袋进行预压，验证支架整体抗压满足设计要求，同时消除了非弹性变形，结构简单，使用方便，提高了工作效率，降低了成本。

本发明的技术方案为：

高架桥现浇梁支架体系水袋预压施工工艺，具体施工工艺包括以下步骤：

（1）预压荷载计算

对高架桥现浇箱梁支架体系采用水载对整联支架进行预压；水袋布置时尽量模拟支架实际受力状态，对支架按浇注混凝土自身荷载总重量的1.2倍进行预压；

（2）荷载分配

根据箱梁截面形式，对中腹板、边腹板、两侧底板、中部底板、翼缘板荷载分布进行计算，按要求计算出实际试压分布荷载，腹板区域计算时应包含倒角区域、翼缘板计算区域外倒角至其边缘取平均值、底板区域即为剩余区域内的底板、顶板区域；

（3）水袋安装前安全准备工作

检查安装好的底模；每个水袋准备5～10个小沙袋；搭设水管上桥的简易斜桥；每个水袋准备3～5根10m长的粗绳子，用于加水过程中加固稳定；

（4）场地清理

将预压模板上的杂物清扫干净、对于不能清理的构件使用软布包裹，在外面加上隔离垫层，如预压面过多的突出锥点，可使用竹胶板隔离；模板拼接口有洞或者缝隙要使用事先准备沙袋或软布堵塞严实；支架预压施工范围不应小于施工箱梁投影面宽度加上两侧向各扩大1m的宽度；

（5）水袋放置

根据预压区的划分在模板试压区域内划线；水袋由高架桥现浇箱梁的底板低端向高端依次放置；水袋出口在低端，进水口在高端；

（6）水源连接

将水泵、分水阀、分水袋用水管连接起来，水泵至水沟中，方便抽水；事先准备好的标杆垂直固定在模板上；

预压用水相关要求：水源性质：自来水；水源距离：100m；水源扬程：15m；注水方式：分级加载；水袋安装顺序：单个直接安装；完成后水处理：将水抽至附近排水系统；

（7）加载及沉降观测

沉降的目的：确定底模标高调整数值和预拱度数值；

沉降测量方法：线锤、水准仪、钢尺配合；

沉降观测点布置：箱梁底板观测点沿桥梁纵向设置5个断面，5个断面分别为两端临时支墩、跨中、1/4跨中；一个断面设置3个观测点，分别设置在中腹板及两侧的边腹板；

加载：试压分四级加载，即箱梁荷载的60%→80%→100%→120%，加载与卸载前后由测量对测点进行观测。压重物采用水袋预压，预压前须对水袋进口处安装水表，以保证加载精度。加载重量严格根据各分区相应的计算荷载进行加载，加载与卸载要求对称、均衡进行。每级荷载加载完成后应由测量组对测点变形情况进行测量，对照理论计算变形值无误后，并经现场检查确认结构状况后方可进行下阶段加载。荷载布置及详细加载过程如下：

加载要求：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：各测点沉降量平均值小于1mm；连续三次各测点沉降量平均值累计小于5mm；

卸载分四次完成，保证对称、均匀、同步卸载。卸载完成后6h，对支架回弹情况仔细测量，汇总所测数据并分析确定支架弹性、非弹性变形量；设定预拱度确定底模的预拱标高；

加载过程中每加载20%，现场需对结构连接系焊缝、支点抄垫部位进行检查，由测量组进行测点数据采集，结构确认无误后方可继续加载。试验过程中由测量组提供每级20%测量变形值，整理并进行数据分析；按预压所得的支架系统弹性变形值与设计预拱度之和设置预拱度；

（8）卸载

加载测点数据分析合格、验收通过后，进行卸载，卸载如下：

第一阶段卸载至预压荷载的100%，卸载前将引至排水系统的排水管连接出水阀门，打开出水阀对每个水袋进行均匀卸载，保证卸载后每个水袋载荷达到计算预压荷载的100%；

第一阶段卸载完成2h后测回弹值，回弹数据无误后进行第二阶段卸载，第二阶段卸载至预压荷载的80%；

第二阶段卸载完成2h后测回弹值，回弹数据无误后进行第三阶段卸载，第三阶段卸载至预压荷载的60%；

第三阶段卸载完成2h后测回弹值，回弹数据无误后进行第四阶段卸载，第四阶段卸除全部载荷，卸载过程要均匀，保证支架受力均匀；

卸载完成后6h，对支架回弹情况仔细测量。

上述高架桥现浇梁支架体系水袋预压施工工艺的设备，包括水袋，所述水袋由高架桥现浇箱梁的底板由低端向高端依次放置；水袋出口在低端，进水口在高端；所述水袋通过水管与水源管道相连，并设有水泵和分水阀。

所述水袋的设置与支架实际受力状态相对应，对高架桥现浇梁支架按浇注混凝土自身荷载总重量的1.2倍进行预压。

每个所述水袋设有5～10个沙袋；所述水管铺设在斜桥上；每个所述水袋设有3～5根绳子，用于加水过程中加固稳定。

使用水袋进行预压，验证支架整体抗压满足设计要求，同时消除非弹性变形。

通过测试支架的弹性变形和非弹性变形值，根据测得的数据推算支架预拱度，为立模标高提供可靠的依据。通过模拟压重检验结构的强度、刚度、稳定性，消除基础沉降及搭设支架非弹性变形。通过模拟压重，作为箱梁支架施工标高控制的依据。

本发明的优点在于：支架预压采用水袋进行预压，验证支架整体抗压满足设计要求，同时消除了非弹性变形，结构简单，使用方便，提高了工作效率，降低了成本。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种高架桥现浇梁支架体系水袋预压施工工艺，根据工程的特点以及工期要求，确保预压的可实施性和可操作性，选取灌水预压进行施工。

具体施工工艺包括以下步骤：

（1）预压荷载计算

对高架桥现浇箱梁支架体系采用水载对整联支架进行预压；由于桥型结构类似本方案,以高架桥左幅第十五联标准联为例计算，其他参考预压。计算钢筋混凝土密度取2.6t/m³，水袋布置时尽量模拟支架实际受力状态，对支架按浇注混凝土自身荷载总重量的1.2倍进行预压。

使用水袋进行预压，验证支架整体抗压满足设计要求，同时消除非弹性变形。

通过测试支架的弹性变形和非弹性变形值，根据测得的数据推算支架预拱度，为立模标高提供可靠的依据。通过模拟压重检验结构的强度、刚度、稳定性，消除基础沉降及搭设支架非弹性变形。通过模拟压重，作为箱梁支架施工标高控制的依据。

根据箱梁截面形式，对中腹板、边腹板、两侧底板、中部底板、翼缘板荷载分布进行计算，按要求计算出实际试压分布荷载，腹板区域计算时应包含倒角区域、翼缘板计算区域外倒角至其边缘取平均值、底板区域即为剩余区域内的底板、顶板区域。

（3）水袋安装前安全准备工作

检查安装好的底模，底模是在支架搭设完毕后，直接在支架横向方木上铺设的竹胶合板,竹胶合板厚度为15mm,铺设时应严格按箱梁底板位置进行控制，并确保拼缝严密，板高差不大于2mm，铺设完毕并固定。由于底模是要承受新浇混凝土的自重荷载以及施工过程中的施工荷载;保证现浇箱梁底部成形的模型，是保证砼质量及安全的重要条件，所以底模的位置、平整度、几何尺寸等必须满足规范要求，否则将无法保证砼的质量及施工过程中的安全；每个水袋准备5～10个小沙袋；搭设水管上桥的简易斜桥；在水袋安装前，每个水袋准备3～5根左右10m长的粗绳子，用于加水过程中加固稳定；在施工现场四周悬挂安全警示文字标牌，对预压范围进行围挡封闭，无关人员不得入内。

（4）场地清理

将预压模板上的杂物清扫干净、对于不能清理的构件使用软布包裹，在外面加上隔离垫层，如预压面过多的突出锥点，可使用竹胶板隔离；模板拼接口有洞或者缝隙要使用事先准备沙袋或软布堵塞严实；支架预压施工范围不应小于施工箱梁投影面宽度加上两侧向各扩大1m的宽度。

（5）水袋放置

根据预压区的划分在模板试压区域内划线；水袋由箱梁底板低端向高端依次放置；水袋出口在低端，进水口在高端。

（6）水源连接

将水泵、分水阀、分水袋用水管连接起来，水泵至水沟中，方便抽水；事先准备好的标杆垂直固定在模板上。

预压用水相关要求：水源性质：自来水；水源距离：100m；水源扬程：15m；注水方式：分级加载；水袋安装顺序：单个直接安装；完成后水处理：将水抽至附近排水系统。

（7）水袋加载及沉降观测

沉降的目的：确定底模标高调整数值和预拱度数值；

沉降测量方法：线锤、水准仪、钢尺配合；

沉降观测点布置：箱梁底板观测点沿桥梁纵向设置5个断面，5个断面分别为两端临时支墩、跨中、1/4跨中；一个断面设置3个观测点，分别设置在中腹板及两侧的边腹板。

加载：试压分四级加载，即箱梁荷载的60%→80%→100%→120%，加载与卸载前后由测量对测点进行观测。压重物采用水袋预压，预压前须对水袋进口处安装水表，以保证加载精度。加载重量严格根据各分区相应的计算荷载进行加载，加载与卸载要求对称、均衡进行。每级荷载加载完成后应由测量组对测点变形情况进行测量，对照理论计算变形值无误后，并经现场检查确认结构状况后方可进行下阶段加载。荷载布置及详细加载过程如下：

1、一级加载过程：一级加载按荷载60%进行加载，加载完成后测量每个水袋高度，作为卸载时荷载控制的依据，加载完毕后静置12h，检查各构件的安全、稳定情况，并测量观测点标高，分析有无异常，如无异常则进入二级加载；

2、二级加载过程：二级加载至荷载的80%；同1一级加载中要求；

3、三级加载过程：三级加载至荷载的100%；同1一级加载中要求；

4、四级加载过程：四级加载至荷载的120%，同1一级加载中要求。

加载要求：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：各测点沉降量平均值小于1mm；连续三次各测点沉降量平均值累计小于5mm。

卸载分四次完成，保证对称、均匀、同步卸载。卸载完成后6h，对支架回弹情况仔细测量，汇总所测数据并分析确定支架弹性、非弹性变形量；设定预拱度确定底模的预拱标高。

加载过程中每加载20%，现场需对结构连接系焊缝、支点抄垫部位进行检查，由测量组进行测点数据采集，结构确认无误后方可继续加载。试验过程中由测量组提供每级20%测量变形值，现场技术负责整理并进行数据分析，异常情况需上报项目部解决处理，试验完成后出具正式试压报告，分别报送驻地办、总指、业主单位。

堆载后标高-预压前标高=体系总变形值；

卸载后标高-堆载后标高=体系弹性变形值；

体系总变形值-体系弹性变形=预压已消除的非弹性变形；

按预压所得的支架系统弹性变形值与设计预拱度之和设置预拱度。

（8）水袋卸载

加载测点数据分析合格、验收通过后，进行卸载，卸载如下：

第一阶段卸载至预压荷载的100%，卸载前将引至排水系统的排水管连接出水阀门，打开出水阀对每个水袋进行均匀卸载，保证卸载后每个水袋载荷达到计算预压荷载的100%（加载至预压荷载100%时，测量水袋高度为准进行控制）；

第一阶段卸载完成2h后测回弹值，回弹数据无误后进行第二阶段卸载，第二阶段卸载至预压荷载的80%；

第二阶段卸载完成2h后测回弹值，回弹数据无误后进行第三阶段卸载，第三阶段卸载至预压荷载的60%；

第三阶段卸载完成2h后测回弹值，回弹数据无误后进行第四阶段卸载，第四阶段卸除全部载荷，卸载过程要均匀，保证支架受力均匀；

卸载完成后6h，对支架回弹情况仔细测量。

如图1所示，上述高架桥现浇梁支架体系水袋预压施工工艺的设备，包括水袋1，所述水袋1由高架桥现浇箱梁2的底板由低端向高端依次放置；水袋出口在低端，进水口在高端；所述水袋通过水管与水源管道相连，并设有水泵和分水阀。

所述水袋的设置与支架实际受力状态相对应，对高架桥现浇梁支架按浇注混凝土自身荷载总重量的1.2倍进行预压。

每个所述水袋设有5～10个沙袋；所述水管铺设在斜桥上；每个所述水袋设有3～5根绳子，用于加水过程中加固稳定。

使用水袋进行预压，验证支架整体抗压满足设计要求，同时消除非弹性变形。

通过测试支架的弹性变形和非弹性变形值，根据测得的数据推算支架预拱度，为立模标高提供可靠的依据。通过模拟压重检验结构的强度、刚度、稳定性，消除基础沉降及搭设支架非弹性变形。通过模拟压重，作为箱梁支架施工标高控制的依据。

Claims (6)

1.高架桥现浇梁支架体系水袋预压施工工艺及其设备，其特征在于，具体施工工艺包括以下步骤：

（1）预压荷载计算

对高架桥现浇箱梁支架体系采用水载对整联支架进行预压；水袋布置时尽量模拟支架实际受力状态，对支架按浇注混凝土自身荷载总重量的1.2倍进行预压；

（2）荷载分配

根据箱梁截面形式，对中腹板、边腹板、两侧底板、中部底板、翼缘板荷载分布进行计算，按要求计算出实际试压分布荷载，腹板区域计算时应包含倒角区域、翼缘板计算区域外倒角至其边缘取平均值、底板区域即为剩余区域内的底板、顶板区域；

（3）水袋安装前安全准备工作

检查安装好的底模；每个水袋准备5～10个小沙袋；搭设水管上桥的简易斜桥；每个水袋准备3～5根10m长的粗绳子，用于加水过程中加固稳定；

（4）场地清理

将预压模板上的杂物清扫干净、对于不能清理的构件使用软布包裹，在外面加上隔离垫层，如预压面过多的突出锥点，可使用竹胶板隔离；模板拼接口有洞或者缝隙要使用事先准备沙袋或软布堵塞严实；支架预压施工范围不应小于施工箱梁投影面宽度加上两侧向各扩大1m的宽度；

（5）水袋放置

根据预压区的划分在模板试压区域内划线；水袋由高架桥现浇箱梁的底板低端向高端依次放置；水袋出口在低端，进水口在高端；

（6）水源连接

将水泵、分水阀、分水袋用水管连接起来，水泵至水沟中，方便抽水；事先准备好的标杆垂直固定在模板上；

预压用水相关要求：水源性质：自来水；水源距离：100m；水源扬程：15m；注水方式：分级加载；水袋安装顺序：单个直接安装；完成后水处理：将水抽至附近排水系统；

（7）加载及沉降观测

沉降的目的：确定底模标高调整数值和预拱度数值；

沉降测量方法：线锤、水准仪、钢尺配合；

沉降观测点布置：箱梁底板观测点沿桥梁纵向设置5个断面，5个断面分别为两端临时支墩、跨中、1/4跨中；一个断面设置3个观测点，分别设置在中腹板及两侧的边腹板；

加载：试压分四级加载，即箱梁荷载的60%→80%→100%→120%，加载与卸载前后由测量对测点进行观测；每级荷载加载完成后应由测量组对测点变形情况进行测量，对照理论计算变形值无误后，并经现场检查确认结构状况后方可进行下阶段加载;

（8）卸载

加载测点数据分析合格、验收通过后，进行卸载，卸载如下：

第一阶段卸载至预压荷载的100%，卸载前将引至排水系统的排水管连接出水阀门，打开出水阀对每个水袋进行均匀卸载，保证卸载后每个水袋载荷达到计算预压荷载的100%；

第一阶段卸载完成2h后测回弹值，回弹数据无误后进行第二阶段卸载，第二阶段卸载至预压荷载的80%；

第二阶段卸载完成2h后测回弹值，回弹数据无误后进行第三阶段卸载，第三阶段卸载至预压荷载的60%；

第三阶段卸载完成2h后测回弹值，回弹数据无误后进行第四阶段卸载，第四阶段卸除全部载荷，卸载过程要均匀，保证支架受力均匀；

卸载完成后6h，对支架回弹情况仔细测量。

2.根据权利要求1所述的高架桥现浇梁支架体系水袋预压施工工艺，其特征在于：所述步骤（7）加载要求：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。

3.根据权利要求1所述的高架桥现浇梁支架体系水袋预压施工工艺，其特征在于：所述步骤（7）预压验收应满足下列要求之一：各测点沉降量平均值小于1mm；连续三次各测点沉降量平均值累计小于5mm。

4.一种如权利要求1-3任意一项所述的高架桥现浇梁支架体系水袋预压施工工艺的设备，其特征在于：包括水袋，所述水袋由高架桥现浇箱梁的底板由低端向高端依次放置；所述水袋的出口在低端，进水口在高端；所述水袋通过水管与水源管道相连，并设有水泵和分水阀。

5.根据权利要求4所述的高架桥现浇梁支架体系水袋预压施工工艺的设备，其特征在于：所述水袋的设置与高架桥现浇梁支架实际受力状态相对应，对高架桥现浇梁支架按浇注混凝土自身荷载总重量的1.2倍进行预压。

6.根据权利要求4所述的高架桥现浇梁支架体系水袋预压施工工艺的设备，其特征在于：每个所述水袋设有5～10个沙袋；所述水管铺设在斜桥上；每个所述水袋设有3～5根绳子，用于加水过程中加固稳定。