93#~94#墩简支梁支架预压成果报告
一、工程概况
温州市域铁路S1线一期工程土建施工SG15标位于灵昆特大桥范围，SG15标起讫里程为：DK44+598.27～DK46+288.27，80号墩（不含）～127号墩（含），全长1690m 。灵昆大桥高架区间主要设计形式为：桩基础、承台、矩形实体墩、圆端形实体墩；上部结构30m 、35m 简支箱梁；连续梁、刚构及刚构连续梁。本标段为温州S1、S2线并行段，共有4条线路，从左至右分别为S1左线、S1右线、S2左线、S2右线。
本标段对双线连续箱梁现浇支架预压一跨，45m 一跨连续箱梁现浇支架采用单层贝雷梁的方法，单层贝雷梁结构形式为梁底向下分别为:竹胶板+方木+贝雷梁+56b横向分配梁+活络头+钢管立柱+基础，每孔连续梁设置20根φ609×16mm 个钢管立柱作支撑立柱。 二、主要技术参数
现浇梁模架预压主要参数如下： 2.1 预压监测及预压材料
预压监测：支架预压时主要进行竖向外移监测，主要包括以下几点： 1）基础沉降变形； 2）支架竖向位移。 2.2预压材料
利用沙袋和混凝土块进行预压，沙袋每袋重1.04吨，预压块为3×1×0.7m 素混凝土预压块，每块混凝土重5.05t ，采用110块混凝土预压块，其余用沙袋预压。
三、预压方案
1、预压的目的
为验证现浇箱梁支架方案的安全可靠性、消除各级非弹性变形，同时也为了便于对梁体进行线性控制，施工时能够准确的设置梁体预拱度，需对箱梁现浇支架体系进行预压。预压的目的主要为：
⑴ 确保施工过程的安全，通过预压来检验现浇支架刚度、强度及稳定性。 ⑵ 通过模拟施工中加载过程，观测现浇支架的弹性变形和非弹性变形值，为简支箱梁施工时标高的设置提供依据，确保箱梁外观线性符合设计要求。
⑶ 实测支架承受施工荷载引起的弹性变形，与理论计算进行比较，验证计算模式。
⑷ 收集在各级荷载下现浇梁出现的挠度变化，根据相关数据，指导箱梁施工。
2、预压监测及预压材料
⑴ 预压监测：支架预压时主要进行竖向外移监测，主要包括以下几点： 1）基础沉降变形； 2）支架竖向位移。 3、预压荷载的确定
根据箱梁自重、模板荷载、施工荷载（含施工人员、各类机具等）及充分考虑施工过程中不可预见荷载等，合理确定压在总重量，预压重量为支架所承受最大施工荷载的110%。现浇箱梁横断面划分为4个区域，由于翼缘板处的混凝土量平均分布到其他三个区域，故有3个区域作为预压截面。具体划分详见：现浇箱梁横断面区域划分图。
现浇箱梁横断面区域划分图
①、箱梁各区域面积
通过计算 Ⅰ区域面积为1.48m 2。 占总面积的7%。 Ⅱ区域面积为3.73m 2。占总面积的17.76%。 Ⅲ区域面积为3.38m 2。 占总面积的15.9%。 Ⅳ区域面积为4.02 m2. 占总面积的19% 区域总面积为：(1.48+3.73+3.38)×2+4.02=21.2 m。
②、依据箱梁混凝土自重、模板自重（含内模、侧模及支架重量，以混凝土自重的5%计）、施工时不可预见荷载（取混凝土自重的5%），预压总重量为（混凝土自重+模板自重+施工活载）×1.1倍，根据截面特性进行分解，各节段各区域预压重量分解如下：
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4、预压加载步骤
预压准备——支架安装——支架检查验收——观测点布设标记——分级加载——观测读数记录——静置稳定观测记录——卸载——静置稳定观测记录——整理分析——预压试验结果报告——支架及底模调整。 5、预压观测点布设及加载程序 ⑴ 观测点布设
现浇支架预压观测点布置详见下图：支架观测点布置图
连续现浇梁支架预压观测点布置图
测点平面布置图
现浇支架按设计图纸拼装完毕，检查合格后，测量人员应布置好各部位的观测点，并用红油漆做上醒目标记。
每垮支架上端共设置18个观测点：按纵桥向共设置6个观测断面（即距支架端部1m 处，支架1/4跨处，支架1/2跨处 中支墩跨中位置），每个观测断面横桥向在贝雷梁上弦杆各布设3个观测点（中部和两侧从外向内数第2片贝雷梁处），支架下端所有管桩柱脚处均匀布设监测点（包括承台预埋件柱脚、扩大基础柱脚）。
观测点布设完毕后，测出各部位在预压加载前的自重变形及支点处的压缩变形量，并将数据收集处理，以便在加载预压后对测量所得数据进行对比分析。 （2）加载程序
现浇支架预压加载分三级进行：0—50%—100%—110%（预压重量）加载。每一级加载发现局部变形过大时就立即停止加载，查明原因后继续加载。预压时每级加载完成1h 后进行支架个监测点变形观测，以后每隔6h 检测一次，当连续两次测量变形值均不大于2mm 即认为支架稳定，可继续加载，当最后一级加载完成，间隔6小时观测各点位移量，当连续12h 检测位移平均值只差不大于2mm 时即可认定支架稳定，方可卸载。
（3）加载预压的步骤
现浇管柱支架预压加载分三级：0—50%—100%—110%（预压重量）加载。每个中间过程均需要测量相应的观测点数据，预压完毕后，将数据汇总整理。
1）加载50%荷载时，对支架所有观测标记点进行测量，做好记录，如发现局部变形过大时就立即停止加载，查明原因后继续加载。加载完成1h 后测量一次观测点的变化值，当连续两次变形值均不大于2mm 即认为支架稳定，方可进
行下一步加载。
2）加载100%荷载时，对支架所有观测标记点进行测量，做好记录，如发现局部变形过大时就立即停止加载，对支架体系进行分析、对该补强的地方进行补强后方可继续加载。加载完成1h 后测量一次观测点的变化值，当连续两次变形值均不大于2mm 即认为支架稳定，方可进行下一步加载。
3）现浇支架加载至箱梁施工荷载的110%状态并静置1小时后，对支架所有观标记点进行测量，记录好现浇支架受力情况，其后每隔6h 对观测点进行一次观测，当连续12h 检测位移平均值之差不大于2mm 时即认为管柱支架稳定，然后进行卸载。
注：每级加载完成后，及时填写加载记录表确保加载吨位与理论计算计算误差不得大于±5%。具体加载记录表详见附件五。
6、卸载
当支架检测稳定后，即可卸载。卸载完成6h 后，再次监测记录各监测点位移量。
注：支架预压加载和卸载应按照对称、分层、分级的原则进行，每级荷载安放位置重量偏差不得大于±5%，严禁集中加载和卸载。
7、数据整理分许
所有测量记录资料均需及时整理分析，现场发现异常情况及时上报。 （1） 荷载影响变形值
加载前的初始数据—满载稳定后的最终读数=总变形量 加载前的初始数据—空载稳定后的最终读数=非弹性变形量 总变形量—非弹性变形量=弹性变形量 （2）预拱度计算
箱梁模板应设置的跨中预拱度=预压后计算的跨中弹性变形量—设计提供的跨中预拱值，其余部位预拱值沿跨度方向按二次抛物线处理。
3.5、预压过程
预压施工自2015年11月4日开始，至2015年11月12日结束。共计持续8天时间。具体施工过程见附表一：88#—89#连续箱梁支架预压加载记录表。
3.6 数据的整理及分析
1、荷载影响变形计算
总变形量 = 加载前的初始数据—满载稳定后的最终读数 非弹性变形量 = 加载前的初始读数—空载稳定后的最终读数 弹性变形量 = 总变形量—非弹性变形量 2、数据分析
支架预压观测原始数据见附表二：88-89#连续箱梁支架预压沉降观测表。 根据支架预压沉降观测数据计算出支架预总变形梁、非压弹性变形量及弹性变形量，并计算出每个断面的平均值。详见附表三：88—89#连续箱梁支架预压变形量统计表。
3、分析及结论
观测沉降结果与支架设计形式及模拟堆载预期沉降相符，呈现出一定的规律性，预压试验成功，观测数据结果有效。
本次预压试验真实模拟了混凝土施工过程，根据现场实测结果和数据分析，表明设计支架安全可靠，满足施工要求，预压结果能指导后续施工。
对于支架的预压成果，需重新调整模板高程，对预压过的箱梁，模板预抬量为预压弹性变形量，对后续没有预压的箱梁梁段，总沉降量为模板预抬量。
弹性变形量：根据预压结果分析，支架弹性变形量在2端面处为15mm ，在1、3断面处设置为6mm ，在3、4断面处设置为6mm ，在5断面处为21mm ，在4、6断面处设置为4.75mm ，对弹性变形曲线进行拟合，最终得弹性变形量计算公式为：
y1 = -0.104x2+15，-9.3≤x ≤9.3，x 取值在88#钢立柱与1#钢支墩之间，以2号观测点为原点；
y1 = 6，x=6，x 取值在1#钢支墩与2#钢支墩之间；
y1 = -0.322x+21，-7.1≤x ≤7.1，x 取值在2#钢支墩与89#墩之间，以5号观测点为原点。
其中x 为断面到跨中的距离，单位为m ，y 1为弹性变形计算量，单位为mm 。 非弹性变形量：根据预压结果分析，并结合支架布置形式，可发现，支架在2、5、两个断面处非弹性变形量较大，且基本相等，约为11.8mm ；在1、3、4、6四个断面处非弹性变形量较小，约为7.8mm 。因1、6两断面基础位于承台上，
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3、4两处断面位于临时钢支墩上，可以认为1、6两断面的非弹性变形量为支架安装空隙引起的非弹性变形，而在2、3、4、5三处断面的非弹性变形量为地基沉降量+安装空隙产生的非弹性变形量+贝雷梁产生的沉降量。因此支架非弹性变形量设置如下：
y1 = -0.095x2+13.7，-9.3≤x ≤9.3，x 取值在88#钢立柱与1#钢支墩之间，以2号观测点为原点；
y1 = 12，x=6，x 取值在1#钢支墩与2#钢支墩之间
y1 = -0.054x2+10，-7.1≤x ≤7.1，x 取值在2#钢支墩与89#墩之间，以5号观测点为原点。
其中x 为断面到跨中的距离，单位为m ，y 1为非弹性变形计算量，单位为mm 。 本梁与恒载及静活载引起边跨最大竖向挠度12.8mm ，挠跨比1/3461;中跨最大竖向挠度-34.2mm ，挠跨比1/2339，故本梁不设反拱。
由于支架搭设完成后，支架自重及安装空隙产生的非弹性变故在模板搭设时设置25mm 的预拱度。
四、附表
附表一：88#—89#简支箱梁支架预压加载记录表； 附表二：88#-89#简支箱梁支架预压沉降观测表； 附表三：88#—89#简支箱梁支架预压变形量统计表