沪宁城际铁路移动模架预压试验方案.doc

沪宁城际铁路移动模架预压试验方案一、预压概况1、梁体水平挠度小于或等于梁体计算跨度的1/4000。设计荷载下，跨中抗裂安全系数=1.35；强度安全系数K=2.20；跨中下缘混凝土压应力=0.88MPa。梁部采用MZ32型箱型梁移动模架造桥机施工。2、试验对象概况：试验对象为武汉通联路桥机械技术公司制造的MZ32型移动模架造桥机，跨度为32.6米，计算跨度为31.1米。梁节采用C50混凝土，每孔梁混凝土用量320.6，总重量833.4吨，内模重量约为50吨。二、试验目的确保箱梁现浇施工安全，消除移动模架的非弹性变形，检验造桥机的承载能力，确定移动模架重载下挠度值。通过模拟造桥机在箱梁施工时的加载过程来分析、验证造桥机主梁框架及其模板系统的弹性变形。通过其规律来指导造桥机施工中模板的预拱度值。三、试验原理1、总挠度反向再考虑施工机具等因素影响就可得到施工预拱度，设计标高与施工预拱度叠加就可得施工立模标高。2、预拱度值设置时主要考虑以下几个因素对梁体挠度值的影响。梁体混凝土的自重产生的挠度值 ；箱梁预应力的张拉产生的反拱值 ；造桥机和设备的自重及施工荷载作用下产生的挠度值 ；二期恒载（桥面系荷载）；混凝土收缩、徐变、结构体系转换等产生的挠度值 ；活载产生的挠度值 ；=+- (1)将式（1）中立模梁段位移反号即为施工过程中预拱度设置值，由预拱度设置值即可得到施工中立模标高。 立模标高设置值为：=+ （2）施工立模标高设计标高图1 预拱度设置原理图四、预压试验方案1、加载值的确认表1 试验梁基本数据表序号项目数据1梁号17#18#2混凝土自重833.5吨3内模重量50吨4影响系数1.1理论试验载荷：简支砼箱梁长32.6米，设计计算跨度31.1米，混凝土数量为320.6立方米，砼总重量833.5吨，模板重量约为50吨，考虑施工荷载和其他荷载的影响因素，取1.1系数，试验载荷为833.51.150967吨。扣除位于梁端的底板和腹板部分（每侧0.75m）的砼梁11.52=23吨重量，故现场应模拟施加总载荷为96723944吨。沿纵向31.1米长度方向，按实际部位荷载值及箱梁施工顺序进行试验荷载分配。2、试验基准点的确认图2荷载布置图简支结构属于静定结构,即结构的约束反力及内力完全可由静力平衡条件唯一确定的结构，根据其受力特点制定测点位置。压重物堆码前在模架上、主梁支撑油顶处及主梁上端部、L/4（距支座中心线7.8m）、L/2（距支座中心线15.75m）、3/4（距支座中心线7.8m）处各选定1组测点（在两主梁对称位置均设置），共5组（39个）测点，测量移动模架原始标高，压重后测移动模架的标高，计算各点变形值，卸载后测量移动模架各测点标高，并做好记录。3、试验前检查（1）模架自身检查 检查造桥机各构件联接是否紧固，尤其是螺栓之间的连接，机构装配是否精确和灵活，金属结构有无变形，各焊缝检测满足设计规范的要求。 检查造桥机的立柱、墩旁托架及主梁框架与桥墩间的锚固是否牢固。 检查梳形梁与主梁框架间锚固是否牢固；照明充足，警示明确；前导梁必须安装完毕。必须完成模拟浇筑状态的全部检查，只有检查合格后方可进行试验工作。（2）场地、机具材料的检查 场地要求：在试验处要求长80、宽200米的场地内无杂物，设置安全警戒线及告示。 机具材料准备：现场模拟施加的总载荷不少于944吨。根据施工的实际情况，944吨载荷由以下组成：926吨砂：砂体积约651m3（砂的堆积密度为1.45T/ m3）。 25T起吊机一台、精密水准仪一台、编织袋（用于装填砂）、指挥用对讲机、喇叭。五、加载方案及加载程序模床两端各3.0米长范围内用袋装石粉，堆积封口（石粉共重145吨），模拟钢筋混凝土及内模重量，中间形成一个25.1米长的凹槽；凹槽中间堆以石粉484吨，用以模拟钢筋混凝土及内模重量；翼板采用袋装石粉堆载（共需堆载295吨）。 1、加载程序加载分以下几个步骤：1）加载过程共分三级：0429吨772吨944吨2）第一级加载：0429吨；见429吨荷载加载图 第一级加载为429吨。在模床两端各3.0米的范围内堆放72.52=145吨重的袋装石粉；在翼板堆载袋装石粉60.5吨（均匀堆放在翼板上）；底模中间长25.1米范围内用223.5吨石粉加载。底模共承载368.5吨；支架共承重429吨。 加载完毕，开始第一轮测试。3）第二级加载：429吨772吨；见772吨荷载加载图第二级加载为772吨。在翼板加载袋装石粉48.4吨，翼板共承载108.9吨；在25.1米长的底模中间加载石粉294.6吨，底模共承载663.1吨；支架共承重772吨。加载完毕，开始第二轮测试。4) 第三级加载：772吨944吨；见944吨荷载加载图第三级加载为944吨。在翼板加载袋装石粉24.2吨，翼板共承载133.1吨；在25.1米长的底模中间加载石粉147.8吨，底模共承载810.9吨；支架共承重944吨。加载完毕，开始第三轮测试。2、加载过程中应注意的问题 1）对各个压重载荷必须认真称量、计算和记录，由专人负责。2）在加载过程中，要求详细记录加载时间、吨位及位置，要及时通知测量组作现场跟踪观测。未经观测不能进行下一级荷载。每完成一级加载应进行观测，并对造桥机进行检查，发现异常情况应及时停止加载，及时分析，采取相应措施。 3）每加载一级都要测试所有标记点的数据。如发现局部变形过大时停止加载，对体系进行补强后方可继续加载。卸载时每级卸载均待观察完成后，做好记录后再卸至下一级荷载，测量记录造桥机的弹性恢复情况，卸载过程为110-90-50-0。卸载数据见首孔梁静载试验卸载测量记录表（实测m）六、卸载方案及注意事项 卸载方案类似加载方案，只是加载程序的逆过程，卸载过程同样分三个步骤： 1）、第一级卸载：110%90%； 卸载完毕、半小时之后对测点进行测量观察。2）、第二级卸载：9050%；卸载完毕、半小时之后对测点进行测量观察。 3）、第三级卸载：500%； 将全部载荷卸载即可。此时为卸载至箱梁施工荷载状态的0%时，进行测量记录，观察造桥机受力情况，2小时之后再测量观察。七、数据的处理与分析由于简支箱梁的梁体跨中位置（即梁长1/2L截面处）弯曲挠度值最大，选取具有代表性的跨中位置的实测数据进行分析计算。表2 首孔梁静载试验数据分析表序号测点部位点号初始值1终止值2截面代表值3弹性变形值终止值截面代表值4=23非弹性变形值初始值终止值5=121距梁长L/2截面模架主梁处3283底模处134285336悬臂板处18723 表3 移动模架梁部各部位预拱度一览表序号测点部位点号非弹性变形值（mm）弹性变形值（mm）1预应力上拱度值（mm）设计反拱值 (mm)2施工预拱度值(mm)3=121距梁长L/2截面模架主梁处3283底模处134285336悬臂板处18723梁体预拱度=弹性变形值(预压测试)-预应力张拉上拱值+设计梁体反拱值八、预压成果本次移动模架预压确定梁部弹性变形值，非弹性变形值。九、附图、附表9.1首孔梁静载试验加载测量记