涪陵乌江二桥挂篮静载试验方案.docx

1、涪陵乌江二桥挂篮静载试验方案涪陵乌江二桥挂篮静载试验方案一、工程概况乌江二桥位于乌江口上游500m附近，东岸连接江东开发区，直接与涪丰公路相连，西侧与主城区紧密相接。主桥采用100m+340m+150m双塔单索面斜拉桥，桥梁全长590m，主跨跨径340m，边跨分别为100m和150m，采用塔梁固结形式。高塔边跨为33个节段，每节段长4.2m，中跨为33个节段， 每节段长6m。低塔边跨为20个节段，每节段长4.4m，中跨为20个节段，每节段长6m。主梁采用等高度的预应力C60砼斜腹板箱形截面梁，梁顶全宽25.5m，2横坡。主梁横截面为宽翼缘箱形断面,箱梁全宽25.82m，其中两侧翼缘各宽6.69

2、5m中跨箱梁顶板厚度为0.28m，腹板厚度为0.36m，底板厚0.24m。为平衡施工中的不对称，主梁两边跨范围内箱梁截面按需要加厚，大跨加厚数据为：顶板0.75m，腹板1.17m、底板0.9m；小跨加厚数据为：顶板0.75m，腹板0.72m、底板0.7m。所有主梁箱体外侧翼缘顶板均采用0.28m厚。箱梁分块长度与块件重量分别为:中跨块件长6m，标准块件重量230t，南侧边跨(低塔边跨)块件长4.4m，块件重量324t；东侧边跨（高塔边跨）块件长4.2m，块件重量343t。本工程中节段长度最大为6m，H1#块件重462.6t, H2#块件重362.2t，该两段设计挂篮时考虑斜拉索受力。根据挂篮不

3、同部位，不同荷载设计挂篮分三种，分别根据西侧边跨、中跨、东侧边跨。挂篮设计遵循如下原则：一是强度、刚度、重量满足设计要求，二是便于升降、滑移，便于预应力等工序施工。基于此，挂篮设计由五部份组成： 主桁承重系统； 悬吊系统； 锚固系统；底篮与模板系统； 行走系统。依照本桥的特点，以及从安全角度考虑，本桥采用后支点挂篮，挂篮设计如下图所示，详细情况见挂篮设计方案。 挂篮横断面图挂篮剖面图二、预压目的为保证挂篮结构的可靠性，清除非弹性变形，量测弹性变形量，确保箱梁施工的安全和质量，在第一次使用之前必须对挂篮进行试压。对已拼装的挂篮按设计荷载加安全系数进行试压，以求得挂篮在不同长度（4.4m、6.0m

4、、4.2m）时不同荷载下的变形挠度值。拟采用反拉力法,第一次使用挂篮前,挂篮已经完全安装好后,即开始用张拉预应力筋反拉法对挂篮进行加载预压。 三、总体思路 本桥主梁节段长有三种，节段混凝土重有9种工况，挂篮设计以最大跨度，最重荷载为计算依据，同样挂篮静载试验应以设计工况为依据。该种工况下，挂篮设有一个采用精轧螺纹钢筋锚入塔上索道管的临时吊点；另外，挂篮静载试验的其中一个目的是检验挂篮各部件的强度，本挂篮焊缝较多。因此，挂篮试验在0#块上安装好以后进行试验，试验前应组织相关参与单位对挂篮进行联合验收，一致通过后才能进行试验。本工程中后支点挂篮主要受力构件为主钢箱梁、悬吊系统、前下横梁以及工字钢纵

5、梁，受力情况下主要变形部件有钢箱梁、悬吊系统、前下横梁以及工字钢纵梁。由于工字钢纵梁受力简单，其应力和变形能够比较准确计算，并且设置相应反拱以抵消变形。而主钢箱梁、悬吊系统和前下横梁共同构成前吊点受力，其受力状况下的应力和变形都不容易准确计算。挂篮静载试验主要针对前、后悬吊系统，检验其受力状况和变形情况。本试验在工字钢纵梁的跨中设置预压反力点，通过张拉精轧螺纹钢筋（一端预埋在承台内，一端锚固与工字钢纵梁上的分配梁上表面）使工字钢纵梁向下受力。在承台上按照设计位置钻孔，用专用锚固剂锚固精轧螺纹钢筋，为了增强精轧螺纹钢筋的锚固力，每个挂篮下方，在承台上在浇注一层16mX1mX1m的C30混凝土，新

6、浇注混凝土与承台混凝土通过钢筋及锚固键联结为整体。精轧螺纹钢筋通过联结器逐渐向上接长，并锚固与工字钢纵梁上的分配梁上表面，然后逐级张拉预精轧螺纹钢筋，模拟混凝土荷载对挂篮进行预压实验。为了验证精轧螺纹钢筋的锚固力，采用同样方式，在承台内另外锚固一根精轧螺纹钢筋，并用预压荷载对其张拉实验。四、加载力计算由于箱梁中主跨一侧的1#块最重，其重量为462.6t，故选择该梁段砼重量为静载试验加载基数。、考虑混凝土振捣以及施工堆载产生的压力5000paX60m2=30（t）；、考虑内模重量10t；、考虑施工时安全储备荷载30t。则挂篮静载试验的总荷载为5326KN。 每个挂篮预压依照混凝土荷载包络图共布置

7、15根精轧螺纹钢筋，每根钢筋受力为355.1KN轧螺纹钢筋布置方式见图：为了使集中荷载产生的弯矩应力和挠度尽量接近均布荷栽，依照计算在工字钢纵梁上设两根枕梁（40#工字钢，与吊点中心距离如图），枕梁上再以56#工字钢作为分配梁，在56#工字钢分配梁上预应力张拉点，如上图所示。1、6米跨度下：两个集中荷载工作效应如下图：混凝土荷载（均布荷载）工作效应如下图：2、4.2米跨度下：两个集中荷载工作效应如下图：混凝土荷载（均布荷载）工作效应如下图：3、4.4米跨度下：两个集中荷载工作效应如下图：混凝土荷载（均布荷载）工作效应如下图：五、试压工艺1、 工艺流程千斤顶及油表标定挂篮后锚精轧螺纹钢筋预紧调节

8、挂篮所有联结杆，使处于均匀受力状态安装纵横分配梁安装精轧螺纹钢筋对单根精轧螺纹钢筋逐一施加初应力现场布设观测点加载前观测逐级张拉并观测卸载观测内业资料整理计算2、 实施工艺1）.前期安装.将底模纵梁按要求布置，其两端焊于前下横梁及后下横梁上；.在底模纵梁上安装横向分配梁，并用钢板垫平，且焊于底模纵梁上；. 精轧螺纹钢筋下料编号，下料长度为70.8m；.将精轧螺纹钢筋接长并穿过分配梁，并将临时锚固，采用千斤顶将精轧螺纹钢筋尽量上拉至油泵的油表，以便使精轧螺纹钢筋尽可能顺直；.为了抵抗斜向张拉产生的水平荷载（总计约150KN）使底篮，在0#块箱梁底部用25螺纹钢筋对56#工字钢限位。.安装锚具；.

9、设观测点并编号，用水准仪逐一观测并做好记录；.用YCW-100型千斤顶对每根精轧螺纹钢筋逐根施加初应力，其目的主要保证所有精轧螺纹钢筋均匀受力；.逐级张拉精轧螺纹钢筋，并同时进行应力、应变观测。3、 观测点设置以下叙述以桥梁中心线为对称中线，单对桥梁中线一侧的单个挂篮所设观测点情况作说明，另一个对称布置。单个挂篮设3个观测点，一只挂篮共设置6个观测点。. 在分配纵梁上纵向设1个观测点，横向设三个在主梁中线、边线处，编号分别为N1-1、N1-2、 N1-3，主要观测工字钢纵梁跨中挠度，通过水准仪读书；在前上横梁上纵向设1个观测点，横向设置三个观测点在吊点附近,编号分别为N3-1、N3-2、 N3

10、-3。主要观测主梁的变形情况，通过水准仪读书观测；.在前下横梁上设1个观测点，横向设三个在主梁中线、边线处，编号分别为N2-1、N2-2、 N2-3，主要观测后吊点在荷载作用下的变形情况，通过百分表读书；. .中支点处纵向设一观测点，横向设置两个分别在主钢箱梁底，编号分别为N4-1、N4-2，主要观测立柱及前支座的变形情况；具体设置如下图所示：.在前吊点的上压板处、后锚点的上压板处、前后下横梁处设置压力传感器，在前、后吊点的吊杆、临时吊杆及主桁上设置应力测试片，以观测预压试验时各处的应力变化情况。观测点布置如下图：4、加载试压时，每只挂篮共用15根32精轧螺纹钢筋（每根精轧螺纹钢筋的抗拉力78

11、0 KN），预压时每根钢筋受力为355.1 KN，精轧螺纹钢筋能够满足强度要求。精轧螺纹钢筋锚固力计算：注：为混凝土抗拉强度，取2Mpa，d为钢筋直径，l为钢筋在混凝土内的锚固长度。 现场另外采用同样锚固形式在承台内植一根32mm精轧螺纹钢筋，锚入承台内1.5m，作抗拔试验，锚固龄期达到后采用千斤顶张拉结果，当拉力达到482kN时，锚固精轧螺纹钢筋发生松动破坏。因此，可知锚固力满足强度要求。整个试验步骤如下：.首先加载设计承重的20%，即1065.2KN；每根精轧螺纹钢筋张71KN的力；.10分钟后再加载20%,即加载至2130.4KN，每根精轧螺纹钢筋张142KN的力；.然后每隔10分钟加载

12、20%,即1065.2KN，最后加载至5326KN；.在整个加载过程中，加载前、加载过程中、卸载后均对所有观测点进行观测并做好记录。当加载至设计荷载时，为了抵消精轧螺纹钢筋逐根张拉时相互影响，使张拉力不能达到设计要求，采用补充张拉法，对已张拉钢筋补充拉力，使其达到设计要求。5、卸载施工为了防止在卸载过程中单根（束）钢绞线应力集中，卸载过程按加载过程倒回，即按加载总大小的20%逐级卸载。并且注意观测卸载时，最后三根精轧螺纹钢筋的应力情况。以避免钢筋突然蹦断。6、安全注意事项1.进行高空作业的各工种和现场人员必须遵守本规程，从事高空作业的人员，必须定期检查，患有下列疾病，不宜从事高空作业：高血压、

13、低血压、心脏病、贫血症、颠痫。2.高处作业者必须使用安全帽，安全带，穿软底鞋，登高前严禁喝酒，并清除鞋底泥沙和油垢。3.以下作业人员须培训、考核，持证上岗：架子工、起重指挥挂钩工、起重机械拆装工、张拉工等此类关键人员。4.脚手板、脚手架、栈边、斜边、梯子、吊篮、挂板等高处作业设备，必须搭设稳固，材质优良，巡回检查使用情况。5.高处作业的设备，不许有翘头板，空头板，断裂板，露头钉，朝天钉，空缺档，折断等缺陷，施工中的五口应设围栏及盖板，在五口处不得放置易落下的料具。6.必须使用梯子斜边登高，不准从模板、立杆、栏杆或脚手架外攀登，不允许用起重机吊运人员；同时高处作业人员，严禁骑在脚手架的栏杆上或踏

14、在、骑在未安装牢固的设备、管道、模板或其他构件上。7.传送工具和材料应用绳索系送，禁止抛掷，禁止从高处向下推掷料具，上下立体交叉作业确有需要时，中间须设隔离设施。8. 高处作业人员应与地面设联系信号或通信装置，并指定专人负责。9、在施工过程中，若发现高处作业的安全设施有缺陷或隐患，务必及时报告并立即处理解决；发现有危及人身安全的隐患，应立即停止作业，直到缺陷或隐患得已解决方可重新作业。10. 所有的安全防护设施和安全标志等，任何人不得损坏或擅自移位和拆除，有些确实因施工的需要而暂时拆除或移位的，须报经施工负责人审批后才能变更或拆除，并在工作完毕后即行恢复。11.预压时所有油泵操作工、应力和应变

15、观测人员应在0#块上，如需进入挂篮操作，则需先观测应力应变，确定无异常现象后，等张拉力稳定10分钟，再进入挂篮操作。12. 精轧螺纹钢筋接头中心线必须是两被连接钢筋的接触线,通过在接头上做标记或则控制钢筋进入接头长度达到目的。13.塔柱两侧必须对称张拉（总荷载的比例系数应相等）。14.设专人统一指挥协调、技术指导、安全隐患检查。地点指挥长技术指导安全检查江东王诗黔王长勇李定达、任历文、夏先红、张昌德、 周远明、赖先强江西王超唐嘉六、劳动力安排 序号工种数量备注1经理12副经理23总工14技术负责25技术员46起重指挥27起重工48安全员29机修210电焊工411电工212张拉操作工813普工8

16、合计42七、材料设备计划序号名称规格型号单位数量备 注一张拉设备1千斤顶100T台82油泵ZB-500型台8二起重设备1塔吊台22卷扬机8t台4三主要加工件1传感器100t个30300t个302应力测试仪台43应变片块120四其它1金属切割机台42转运小车台23电焊机台44空压机台25风钻台46氧气、乙炔瓶20各20瓶7气割割刀把4五主要材料1精轧螺纹钢32m4416序号材料名称规格型号单位数量备注2连接器个4913螺帽、锚垫板套1204工字钢I40m1205工字钢I56m1536钢筋32t3.23用于承台上1611m的新浇砼梁7钢筋16t0.61同上8钢筋12t0.5同上9砼C30m3641

17、0锚固卷个69211焊条把80钢板t0.022cm厚用作工字钢上精轧螺纹钢垫板点号N1-1N1-2N1-3N2-1N2-2N2-3N3-1N3-2N3-3N4-1N4-120%设计荷载加载前加载后40%设计荷载加载前加载后60%设计荷载加载前加载后80%设计荷载加载前加载后100%设计荷载加载前加载后卸载40%卸载前卸载后卸载80%卸载前卸载后卸载100%卸载前卸载后附表1： 沉降观测记录表观测人： 记录人： 见证人： 观测日期： 天气情况：附表2： 应力测试记录表点号M1-1M1-2M2-1M2-2M3-1M3-2M4-1M4-2L1L2L3L4L520%设计荷载加载前加载后40%设计荷载加载前加载后60%设计荷载加载前加载后80%设计荷载加载前加载后100%设计荷载加载前加载后卸载40%卸载前卸载后卸载80%卸载前卸载后卸载100%卸载前卸载后观测人： 记录人： 见证人： 观测日期： 天气情况：