涪陵烏江二橋掛籃靜載試驗(yàn)方案

1、涪陵烏江二橋掛籃靜載試驗(yàn)方案一、工程概況烏江二橋位于烏江口上游500m附近，東岸連接江東開發(fā)區(qū)，直接與涪豐公路相連，西側(cè)與主城區(qū)緊密相接。主橋采用100m+340m+150m雙塔單索面斜拉橋，橋梁全長(zhǎng)590m，主跨跨徑340m，邊跨分別為100m和150m，采用塔梁固結(jié)形式。高塔邊跨為33個(gè)節(jié)段，每節(jié)段長(zhǎng)4.2m，中跨為33個(gè)節(jié)段， 每節(jié)段長(zhǎng)6m。低塔邊跨為20個(gè)節(jié)段，每節(jié)段長(zhǎng)4.4m，中跨為20個(gè)節(jié)段，每節(jié)段長(zhǎng)6m。主梁采用等高度的預(yù)應(yīng)力C60砼斜腹板箱形截面梁，梁頂全寬25.5m，2橫坡。主梁橫截面為寬翼緣箱形斷面,箱梁全寬25.82m，其中兩側(cè)翼緣各寬6.695m中跨箱梁頂板厚度為0.2

2、8m，腹板厚度為0.36m，底板厚0.24m。為平衡施工中的不對(duì)稱，主梁兩邊跨范圍內(nèi)箱梁截面按需要加厚，大跨加厚數(shù)據(jù)為：頂板0.75m，腹板1.17m、底板0.9m；小跨加厚數(shù)據(jù)為：頂板0.75m，腹板0.72m、底板0.7m。所有主梁箱體外側(cè)翼緣頂板均采用0.28m厚。箱梁分塊長(zhǎng)度與塊件重量分別為:中跨塊件長(zhǎng)6m，標(biāo)準(zhǔn)塊件重量230t，南側(cè)邊跨(低塔邊跨)塊件長(zhǎng)4.4m，塊件重量324t；東側(cè)邊跨（高塔邊跨）塊件長(zhǎng)4.2m，塊件重量343t。本工程中節(jié)段長(zhǎng)度最大為6m，H1#塊件重462.6t, H2#塊件重362.2t，該兩段設(shè)計(jì)掛籃時(shí)考慮斜拉索受力。根據(jù)掛籃不同部位，不同荷載設(shè)計(jì)掛籃分三

3、種，分別根據(jù)西側(cè)邊跨、中跨、東側(cè)邊跨。掛籃設(shè)計(jì)遵循如下原則：一是強(qiáng)度、剛度、重量滿足設(shè)計(jì)要求，二是便于升降、滑移，便于預(yù)應(yīng)力等工序施工?；诖?，掛籃設(shè)計(jì)由五部份組成： 主桁承重系統(tǒng)； 懸吊系統(tǒng)； 錨固系統(tǒng)；底籃與模板系統(tǒng)； 行走系統(tǒng)。依照本橋的特點(diǎn)，以及從安全角度考慮，本橋采用后支點(diǎn)掛籃，掛籃設(shè)計(jì)如下圖所示，詳細(xì)情況見掛籃設(shè)計(jì)方案。 掛籃橫斷面圖掛籃剖面圖二、預(yù)壓目的為保證掛籃結(jié)構(gòu)的可靠性，清除非彈性變形，量測(cè)彈性變形量，確保箱梁施工的安全和質(zhì)量，在第一次使用之前必須對(duì)掛籃進(jìn)行試壓。對(duì)已拼裝的掛籃按設(shè)計(jì)荷載加安全系數(shù)進(jìn)行試壓，以求得掛籃在不同長(zhǎng)度（4.4 m 、6.0m、4

4、.2m）時(shí)不同荷載下的變形撓度值。擬采用反拉力法,第一次使用掛籃前,掛籃已經(jīng)完全安裝好后,即開始用張拉預(yù)應(yīng)力筋反拉法對(duì)掛籃進(jìn)行加載預(yù)壓。 三、總體思路 本橋主梁節(jié)段長(zhǎng)有三種，節(jié)段混凝土重有9種工況，掛籃設(shè)計(jì)以最大跨度，最重荷載為計(jì)算依據(jù)，同樣掛籃靜載試驗(yàn)應(yīng)以設(shè)計(jì)工況為依據(jù)。該種工況下，掛籃設(shè)有一個(gè)采用精軋螺紋鋼筋錨入塔上索道管的臨時(shí)吊點(diǎn)；另外，掛籃靜載試驗(yàn)的其中一個(gè)目的是檢驗(yàn)掛籃各部件的強(qiáng)度，本掛籃焊縫較多。因此，掛籃試驗(yàn)在0#塊上安裝好以后進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)前應(yīng)組織相關(guān)參與單位對(duì)掛籃進(jìn)行聯(lián)合驗(yàn)收，一致通過后才能進(jìn)行試驗(yàn)。本工程中后支點(diǎn)掛籃主要受力構(gòu)件為主鋼箱梁、懸吊系統(tǒng)、前下橫梁以及工字鋼縱梁，

5、受力情況下主要變形部件有鋼箱梁、懸吊系統(tǒng)、前下橫梁以及工字鋼縱梁。由于工字鋼縱梁受力簡(jiǎn)單，其應(yīng)力和變形能夠比較準(zhǔn)確計(jì)算，并且設(shè)置相應(yīng)反拱以抵消變形。而主鋼箱梁、懸吊系統(tǒng)和前下橫梁共同構(gòu)成前吊點(diǎn)受力，其受力狀況下的應(yīng)力和變形都不容易準(zhǔn)確計(jì)算。掛籃靜載試驗(yàn)主要針對(duì)前、后懸吊系統(tǒng)，檢驗(yàn)其受力狀況和變形情況。本試驗(yàn)在工字鋼縱梁的跨中設(shè)置預(yù)壓反力點(diǎn)，通過張拉精軋螺紋鋼筋（一端預(yù)埋在承臺(tái)內(nèi)，一端錨固與工字鋼縱梁上的分配梁上表面）使工字鋼縱梁向下受力。在承臺(tái)上按照設(shè)計(jì)位置鉆孔，用專用錨固劑錨固精軋螺紋鋼筋，為了增強(qiáng)精軋螺紋鋼筋的錨固力，每個(gè)掛籃下方，在承臺(tái)上在澆注一層16mX1mX1m的C30混凝土，新澆注

6、混凝土與承臺(tái)混凝土通過鋼筋及錨固鍵聯(lián)結(jié)為整體。精軋螺紋鋼筋通過聯(lián)結(jié)器逐漸向上接長(zhǎng)，并錨固與工字鋼縱梁上的分配梁上表面，然后逐級(jí)張拉預(yù)精軋螺紋鋼筋，模擬混凝土荷載對(duì)掛籃進(jìn)行預(yù)壓實(shí)驗(yàn)。為了驗(yàn)證精軋螺紋鋼筋的錨固力，采用同樣方式，在承臺(tái)內(nèi)另外錨固一根精軋螺紋鋼筋，并用預(yù)壓荷載對(duì)其張拉實(shí)驗(yàn)。四、加載力計(jì)算由于箱梁中主跨一側(cè)的1#塊最重，其重量為462.6t，故選擇該梁段砼重量為靜載試驗(yàn)加載基數(shù)。、考慮混凝土振搗以及施工堆載產(chǎn)生的壓力5000paX60m2=30（t）；、考慮內(nèi)模重量10t；、考慮施工時(shí)安全儲(chǔ)備荷載30t。則掛籃靜載試驗(yàn)的總荷載為5326KN。 每個(gè)掛籃預(yù)壓依照混凝土荷載包絡(luò)圖共布置15

7、根精軋螺紋鋼筋，每根鋼筋受力為355.1KN軋螺紋鋼筋布置方式見圖：為了使集中荷載產(chǎn)生的彎矩應(yīng)力和撓度盡量接近均布荷栽，依照計(jì)算在工字鋼縱梁上設(shè)兩根枕梁（40#工字鋼，與吊點(diǎn)中心距離如圖），枕梁上再以56#工字鋼作為分配梁，在56#工字鋼分配梁上預(yù)應(yīng)力張拉點(diǎn)，如上圖所示。1、6米跨度下：兩個(gè)集中荷載工作效應(yīng)如下圖：混凝土荷載（均布荷載）工作效應(yīng)如下圖：2、4.2米跨度下：兩個(gè)集中荷載工作效應(yīng)如下圖：混凝土荷載（均布荷載）工作效應(yīng)如下圖：3、4.4米跨度下：兩個(gè)集中荷載工作效應(yīng)如下圖：混凝土荷載（均布荷載）工作效應(yīng)如下圖：五、試壓工藝1、 工藝流程千斤頂及油表標(biāo)定掛籃后錨精軋螺紋鋼筋預(yù)緊調(diào)節(jié)掛籃

8、所有聯(lián)結(jié)桿，使處于均勻受力狀態(tài)安裝縱橫分配梁安裝精軋螺紋鋼筋對(duì)單根精軋螺紋鋼筋逐一施加初應(yīng)力現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)觀測(cè)點(diǎn)加載前觀測(cè)逐級(jí)張拉并觀測(cè)卸載觀測(cè)內(nèi)業(yè)資料整理計(jì)算2、 實(shí)施工藝1）.前期安裝.將底模縱梁按要求布置，其兩端焊于前下橫梁及后下橫梁上；.在底?？v梁上安裝橫向分配梁，并用鋼板墊平，且焊于底?？v梁上；. 精軋螺紋鋼筋下料編號(hào)，下料長(zhǎng)度為70.8m；.將精軋螺紋鋼筋接長(zhǎng)并穿過分配梁，并將臨時(shí)錨固，采用千斤頂將精軋螺紋鋼筋盡量上拉至油泵的油表，以便使精軋螺紋鋼筋盡可能順直；.為了抵抗斜向張拉產(chǎn)生的水平荷載（總計(jì)約150KN）使底籃，在0#塊箱梁底部用25螺紋鋼筋對(duì)56#工字鋼限位。.安裝錨具；.設(shè)觀

9、測(cè)點(diǎn)并編號(hào)，用水準(zhǔn)儀逐一觀測(cè)并做好記錄；.用YCW-100型千斤頂對(duì)每根精軋螺紋鋼筋逐根施加初應(yīng)力，其目的主要保證所有精軋螺紋鋼筋均勻受力；.逐級(jí)張拉精軋螺紋鋼筋，并同時(shí)進(jìn)行應(yīng)力、應(yīng)變觀測(cè)。3、 觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置以下敘述以橋梁中心線為對(duì)稱中線，單對(duì)橋梁中線一側(cè)的單個(gè)掛籃所設(shè)觀測(cè)點(diǎn)情況作說明，另一個(gè)對(duì)稱布置。單個(gè)掛籃設(shè)3個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，一只掛籃共設(shè)置6個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。. 在分配縱梁上縱向設(shè)1個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，橫向設(shè)三個(gè)在主梁中線、邊線處，編號(hào)分別為N1-1、N1-2、 N1-3，主要觀測(cè)工字鋼縱梁跨中撓度，通過水準(zhǔn)儀讀書；在前上橫梁上縱向設(shè)1個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，橫向設(shè)置三個(gè)觀測(cè)點(diǎn)在吊點(diǎn)附近,編號(hào)分別為N3-1、N3-2、 N3-3

10、。主要觀測(cè)主梁的變形情況，通過水準(zhǔn)儀讀書觀測(cè)；.在前下橫梁上設(shè)1個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，橫向設(shè)三個(gè)在主梁中線、邊線處，編號(hào)分別為N2-1、N2-2、 N2-3，主要觀測(cè)后吊點(diǎn)在荷載作用下的變形情況，通過百分表讀書；. .中支點(diǎn)處縱向設(shè)一觀測(cè)點(diǎn)，橫向設(shè)置兩個(gè)分別在主鋼箱梁底，編號(hào)分別為N4-1、N4-2，主要觀測(cè)立柱及前支座的變形情況；具體設(shè)置如下圖所示：.在前吊點(diǎn)的上壓板處、后錨點(diǎn)的上壓板處、前后下橫梁處設(shè)置壓力傳感器，在前、后吊點(diǎn)的吊桿、臨時(shí)吊桿及主桁上設(shè)置應(yīng)力測(cè)試片，以觀測(cè)預(yù)壓試驗(yàn)時(shí)各處的應(yīng)力變化情況。觀測(cè)點(diǎn)布置如下圖：4、加載試壓時(shí)，每只掛籃共用15根32精軋螺紋鋼筋（每根精軋螺紋鋼筋的抗拉力780

11、KN），預(yù)壓時(shí)每根鋼筋受力為355.1 KN，精軋螺紋鋼筋能夠滿足強(qiáng)度要求。精軋螺紋鋼筋錨固力計(jì)算：注：為混凝土抗拉強(qiáng)度，取2Mpa，d為鋼筋直徑，l為鋼筋在混凝土內(nèi)的錨固長(zhǎng)度。 現(xiàn)場(chǎng)另外采用同樣錨固形式在承臺(tái)內(nèi)植一根32mm精軋螺紋鋼筋，錨入承臺(tái)內(nèi)1.5m，作抗拔試驗(yàn)，錨固齡期達(dá)到后采用千斤頂張拉結(jié)果，當(dāng)拉力達(dá)到482kN時(shí)，錨固精軋螺紋鋼筋發(fā)生松動(dòng)破壞。因此，可知錨固力滿足強(qiáng)度要求。整個(gè)試驗(yàn)步驟如下：.首先加載設(shè)計(jì)承重的20%，即1065.2KN；每根精軋螺紋鋼筋張71KN的力；.10分鐘后再加載20%,即加載至2130.4KN，每根精軋螺紋鋼筋張142KN的力；.然后每隔10分鐘加載20

12、%,即1065.2KN，最后加載至5326KN；.在整個(gè)加載過程中，加載前、加載過程中、卸載后均對(duì)所有觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)并做好記錄。當(dāng)加載至設(shè)計(jì)荷載時(shí)，為了抵消精軋螺紋鋼筋逐根張拉時(shí)相互影響，使張拉力不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，采用補(bǔ)充張拉法，對(duì)已張拉鋼筋補(bǔ)充拉力，使其達(dá)到設(shè)計(jì)要求。5、卸載施工為了防止在卸載過程中單根（束）鋼絞線應(yīng)力集中，卸載過程按加載過程倒回，即按加載總大小的20%逐級(jí)卸載。并且注意觀測(cè)卸載時(shí)，最后三根精軋螺紋鋼筋的應(yīng)力情況。以避免鋼筋突然蹦斷。6、安全注意事項(xiàng)1.進(jìn)行高空作業(yè)的各工種和現(xiàn)場(chǎng)人員必須遵守本規(guī)程，從事高空作業(yè)的人員，必須定期檢查，患有下列疾病，不宜從事高空作業(yè)：高血壓、低血

13、壓、心臟病、貧血癥、顛癇。2.高處作業(yè)者必須使用安全帽，安全帶，穿軟底鞋，登高前嚴(yán)禁喝酒，并清除鞋底泥沙和油垢。3.以下作業(yè)人員須培訓(xùn)、考核，持證上崗：架子工、起重指揮掛鉤工、起重機(jī)械拆裝工、張拉工等此類關(guān)鍵人員。4.腳手板、腳手架、棧邊、斜邊、梯子、吊籃、掛板等高處作業(yè)設(shè)備，必須搭設(shè)穩(wěn)固，材質(zhì)優(yōu)良，巡回檢查使用情況。5.高處作業(yè)的設(shè)備，不許有翹頭板，空頭板，斷裂板，露頭釘，朝天釘，空缺檔，折斷等缺陷，施工中的五口應(yīng)設(shè)圍欄及蓋板，在五口處不得放置易落下的料具。6.必須使用梯子斜邊登高，不準(zhǔn)從模板、立桿、欄桿或腳手架外攀登，不允許用起重機(jī)吊運(yùn)人員；同時(shí)高處作業(yè)人員，嚴(yán)禁騎在腳手架的欄桿上或踏在、

14、騎在未安裝牢固的設(shè)備、管道、模板或其他構(gòu)件上。7.傳送工具和材料應(yīng)用繩索系送，禁止拋擲，禁止從高處向下推擲料具，上下立體交叉作業(yè)確有需要時(shí)，中間須設(shè)隔離設(shè)施。8. 高處作業(yè)人員應(yīng)與地面設(shè)聯(lián)系信號(hào)或通信裝置，并指定專人負(fù)責(zé)。9、在施工過程中，若發(fā)現(xiàn)高處作業(yè)的安全設(shè)施有缺陷或隱患，務(wù)必及時(shí)報(bào)告并立即處理解決；發(fā)現(xiàn)有危及人身安全的隱患，應(yīng)立即停止作業(yè)，直到缺陷或隱患得已解決方可重新作業(yè)。10. 所有的安全防護(hù)設(shè)施和安全標(biāo)志等，任何人不得損壞或擅自移位和拆除，有些確實(shí)因施工的需要而暫時(shí)拆除或移位的，須報(bào)經(jīng)施工負(fù)責(zé)人審批后才能變更或拆除，并在工作完畢后即行恢復(fù)。11.預(yù)壓時(shí)所有油泵操作工、應(yīng)力和應(yīng)變觀測(cè)

15、人員應(yīng)在0#塊上，如需進(jìn)入掛籃操作，則需先觀測(cè)應(yīng)力應(yīng)變，確定無異常現(xiàn)象后，等張拉力穩(wěn)定10分鐘，再進(jìn)入掛籃操作。12. 精軋螺紋鋼筋接頭中心線必須是兩被連接鋼筋的接觸線,通過在接頭上做標(biāo)記或則控制鋼筋進(jìn)入接頭長(zhǎng)度達(dá)到目的。13.塔柱兩側(cè)必須對(duì)稱張拉（總荷載的比例系數(shù)應(yīng)相等）。14.設(shè)專人統(tǒng)一指揮協(xié)調(diào)、技術(shù)指導(dǎo)、安全隱患檢查。地點(diǎn)指揮長(zhǎng)技術(shù)指導(dǎo)安全檢查江東王詩(shī)黔王長(zhǎng)勇李定達(dá)、任歷文、夏先紅、張昌德、 周遠(yuǎn)明、賴先強(qiáng)江西王超唐嘉六、勞動(dòng)力安排 序號(hào)工種數(shù)量備注1經(jīng)理12副經(jīng)理23總工14技術(shù)負(fù)責(zé)25技術(shù)員46起重指揮27起重工48安全員29機(jī)修210電焊工411電工212張拉操作工813普工8合計(jì)

16、42七、材料設(shè)備計(jì)劃序號(hào)名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備 注一張拉設(shè)備1千斤頂100T臺(tái)82油泵ZB-500型臺(tái)8二起重設(shè)備1塔吊臺(tái)22卷揚(yáng)機(jī)8t臺(tái)4三主要加工件1傳感器100t個(gè)30300t個(gè)302應(yīng)力測(cè)試儀臺(tái)43應(yīng)變片塊120四其它1金屬切割機(jī)臺(tái)42轉(zhuǎn)運(yùn)小車臺(tái)23電焊機(jī)臺(tái)44空壓機(jī)臺(tái)25風(fēng)鉆臺(tái)46氧氣、乙炔瓶20各20瓶7氣割割刀把4五主要材料1精軋螺紋鋼32m4416序號(hào)材料名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備注2連接器個(gè)4913螺帽、錨墊板套1204工字鋼I40m1205工字鋼I56m1536鋼筋32t3.23用于承臺(tái)上16×1×1m的新澆砼梁7鋼筋16t0.61同上8鋼筋12t0.5同上9砼C30m36410錨固卷個(gè)69211焊條把80鋼板t0.022cm厚用作工字鋼上精軋螺紋鋼墊板點(diǎn)號(hào)N1-1N1-2N1-3N2-1N2-2N2-3N3-1N3-2N3-3N4-1N4-120%設(shè)計(jì)荷載加載前加載后40%設(shè)計(jì)荷載加載前加載后60%設(shè)計(jì)荷載加載前加載后80%設(shè)計(jì)荷載加載前加載后100%設(shè)計(jì)荷載