某大桥拱架预压试验总结报告

某大桥拱架预压试验总结报告一、工程概况某大桥全长197.12米，主拱圈为单箱双室混凝土箱型拱，断面高度1.9米，宽7.2米。主拱采用悬链线箱形拱，净跨100米，净矢跨比采用1/5，净矢高20.0m，拱轴系数1.756。其中底板厚0.27米，重670.12吨(包含下马蹄)；腹板厚0.3米，高0.86米，重85.27吨（没包含上下马蹄）；顶板厚0.27米，重670.12吨(包含上马蹄)；预制横隔板50块总重105吨。某大桥主桥拱圈采用321桁架片（贝雷片）现浇施工，现浇钢拱架由拱脚节段、标准贝雷片节段、异型调节段组成，钢拱架纵向跨径96.36米，矢高19.16米,贝雷梁采用上下加强弦杆，横桥向共布置12榀，分为6组同组之间间距45厘米，不同组之间间距90厘米，纵桥向共设置拱脚节段2段、贝雷梁33榀、异型调节段8段。横向竖联同组竖向采用45厘米标准贝雷支撑片，不同组竖向采用90厘米自制剪刀撑；横向上下平联都采用自制剪刀撑。各节段上下弦和加强弦杆均用贝雷销进行销接。图1某大桥钢拱架立面图二、预压1.预压原理根据混凝土浇筑的施工计划，混凝土分三环浇筑：第一环浇筑底板混凝土，第二环浇筑腹板和安装横隔板，第三环浇筑顶板混凝土。第一环混凝土浇筑强度达到90%以上后，浇筑第二环混凝土。浇筑第二、三环的混凝土湿重由拱圈底板混凝土和钢拱架共同承担，根据两个施工状态的计算比较和同类施工工艺桥梁的施工经验，浇筑第二、三环混凝土时，拱架的受力和变形的增量都较小，所以钢拱架预压加载最大重量是以浇筑第一环混凝土的最大加载重量来控制。根据施工方案，浇筑拱圈第一环混凝土时，最大浇筑重量为底板重量、下马蹄重量、模板、脚手架和施工荷载等。预压控制荷载为1.2倍底板和下马蹄重量。2.预压荷载集度采用8米空心板外加钢筋和横隔板配载进行预压，预压控制荷载为731.3吨。预压共用8米空心板59块，总重493.3吨，其中中板42块（7.05吨/块），边板17块（11.6吨/块）；横隔板50块（2.1吨/块），总重105.0吨；钢筋133.0吨。拱脚L/8段每岸设计预压重量119.44吨，实际加载119.44吨；拱顶L/8段设计预压重量75.45吨，实际加载75.50吨；中间L/4段每段设计预压重量85.58吨，实际加载85.58吨；中间3L/8段每段设计预压重量85.41吨，实际加载85.41吨。拱脚L/8段和中间L/4段空心板表面用脚手架管锁扣，侧面用脚手架钢管加垫木板挡住，防止空心板下滑。配重钢筋应用于拱脚L/8段、中间L/4段和中间3L/8段，钢筋成捆纵向均布于各节段上。用钢丝绳将配重钢筋两头绑在拱架上，防止钢筋滑动。3.预压程序为准确掌握钢拱架受荷载及温度等因素影响下的应力、应变和位移情况，确保拱圈浇筑的安全顺利，试压先以如下加载程序为准，同时查看拱肋受力与变形予以实时调整。加载顺序如图2所示。为掌握拱架变形的弹性趋势和模拟混凝土底板浇筑程序加载分为二期：第一期加载为控制重量的100%，第二期加载重量为最大控制重量的120%。加载顺序如图2所示。卸载按照加载顺序反向进行，同时也分期进行。图2预压加载顺序图（仅示半跨）4.预压模型钢拱架的预压计算模型中，钢拱架线形，各杆件的尺寸与空间位置根据“某大桥钢拱架设计图”确定。钢拱架预压模型采用有限元方法离散得到。定义桥纵向为全局坐标系的轴，竖向为轴，横桥向为轴。拱架各个节段上下弦结点的连接方式为铰接，有限元模型采用铰结连接的处理方式，释放连接节点的弯矩；拱架其余节点的连接均固结；拱脚段铰支座、上下弦杆的自由度均被约束。图3预压模型立面变形示意图裂图丙4参填预压加载图三、预压过程僚200递9妥年冈0沟4荷月灌2宾5邮日鞋拱上钢管支架株搭设完成。方200赌9膜年哨0掏4盐月雾2意6步日标、绿2羡7蒙日完成对拱架贫及施工缆索系岛统的检查。对郑拱架进行空载哪状态应力、应纤变观测，并记阔录相关数据。仰200葵9谱年老4膛月会2网8捏日绍开始吊装精8餐米炭空心板，对称样对施工拱架两遇岸浇1/云8否段进行加载，奇当日未完成。铸200基9妖年抄0村4呼月凝2武9们日往完成施工拱架火两码岸茎1/纳8晌段对称加载，镰对拱架进行应惯力、应变观测低，并记录相关仅数据。垮200福9脏年淡0馒4右月陆3许0店日算施工拱架跨治中辈1/筝8掘段对称加载，陶当日未完成。锯200它9洞年荡0阶5笼月疾0虏1忌日室暴雨，未组织签施工。扩200肚9巨年幼0巡5扒月丧0是2严日昨完成施工拱架训跨死中贯1/害8霉段对称加载，弊对拱架进行应坏力、应变观测枯，并记录相关倦数据。涨200膝9喊年香0纹5龟月寺0乳3糕日寨进行施工拱架附跨洁中掠1/忘8更至昨1/丘4丹段、两瞒岸摔1/萄8昨至恨1/沸4威段对称加载，皱当日未完成。鼓200岁9烘年成0余5绿月毯0厦4播日坚完成施工拱架皱跨月中贪1/晚8仁至芳1/商4榨段、两抚岸肃1/显8泡至问1/全4监段对称加载，织对拱架进行应弟力、应变观测德，并记录相关世数据。竹200县9无年丛0讯5坏月暗0勾5驱日选进行施工拱架俱跨冤中蔬1/射4惩段至两捡岸透1/懂4者段对称加载。拉200怠9堪年牛0们5钱月遭0枣6柴日荣完成施工拱架肉跨怒中切1/疤4栏段至两似岸阀1/舌4闲段对称加载完唯成全部加载（鸽加载物料清单伪见下表），对拾拱架进行应力膜、应变观测，班并记录相关数叶据。璃某配大桥拱架预压餐加载物料清单悔序号而材料名称驶单件重量楼（泳T算）爱数箩狐量鲜总重量赞（昨T证）誓备注执1洋主跨尖8明米贼空心板边板策11.6矩17锁197.2惜驶2染主跨梢8蜻米膛空心板中板节7.05抽42朽296.1脆雀3童预制主拱圈横挪隔板在2.1发50刑105附斥4咱各型号螺纹钢飞筋晋替标133粥混合计愈脸垃731.3垄翠设计预压重挣量秋=7.2×0肢.3×110塌.17×2.话56×1.2惹=731.0型4肌吨美注变：沈0.古3香为拱圈底板及意上县部谅“雪马捡蹄厉”宇部位平均厚度割200催9仿年逆0燥5退月招0排7保、涨0办8坦、叉0雁9互日，为确保施荣工安全，对施曲工缆索系统进喷行检修维护（或因天气原因该永项作业时断时摄续，进展较慢带）。慧200栽9骆年创0斤5将月谋1企0浓日叛，预压持纺荷解8识4希小时后，开始锐进行预压卸载矩作业，当日完曲成施工拱架跨膀中婶1/希4僻段至两太岸珠1/蝇4摆段对称卸载药各略50病%洋。席200械9冶年疫0论5虏月象1改1勾日户，完成施工拱骑架跨皆中洒1/究4画段至两逢岸眨1/表4租段对称卸载疾各苏50骑%甲。奥200规9址年雀0奴5惹月引1棒2晃日踩，完成施工拱高架跨杯中名1/派8宋至炼1/逃4矮段、两史岸嚼1/咏8掀至波1/讽4筹段对称卸制载忌70岸%摄。本200贝9旋年兼0关5也月储1玻3搅日祝，完成施工拱各架跨验中削1/创8缺段对称卸膀载垮30栗%横，两驳岸言1/彼8扬段对称卸朋载宰25氏%季。速200牺9覆年不0导5婆月把1声4尸、吗1舍5段日，完成施工肃拱架，两鞋岸骤1/碍8用段对称卸辨载问75针%类，卸载全部完陈成。威200泄9梯年棉0醒5纳月代1涛6弓日感，卸载贤后三1错8政小时，对拱架乔进行应力、应慢变观测，并记冬录相关数据。四、数据分析衣1渐.滑拱架挠度观测挂表赏1轿隶舱似球秀预压与卸载闻钢拱架位移旋工况塘截面位置嫂空载高程后（鸡m塘）翼预压高程只（哗m岛）挺卸载高程愉（励m怎）衡实测值藏（报m川m量）液计算值智（锄m庄m动）梁非弹性默变尤算讲形蝶(器mm)健备注国10罗0娱％荷载预压仰L/8条520.22途8铃520.24晒5位520.22捎1链17族-8滑7必绥阳岸茄L/4壁526.15瓣5翁526.15泥0亭526.14券5拌-5堪-15膏10尼3L公/8远529.48茎1软529.46涌9讯529.45荒1县-12输-41耗30昨L/2逢530.22四6醉530.19受2秆530.18肢9退-34暮-45干37誓5L丙/8徐529.49碑0缩529.48异0顷529.46倡3欧-10宁-41轮27承3L党/4将526.16孕0鱼526.15赛6抖526.14飘8稀-4梯-15科12袄7L熟/8缠520.22墓1不520.19叔9弓520.21难2吃-22葛-8魂9裹正安岸战12奸0邀％校荷歪载泄预温压绵L/8款520.22满8遣520.24坝2亮520.22请1雷14么-9耀7视绥阳岸坡L/4妖526.15汁5撞526.14耽8塔526.14拍5没-7殊-17套10若3L屑/8埋529.48蝴1科529.46情5表529.45邪1是-16销-45看30堡L/2端530.22磨6好530.18柴5激530.18取9旷-41渴-51延37叉5L朗/8带529.49猫0航529.47梁1帐529.46盲3吃-19惩-45旨27旱3L筑/4匪526.16仙0阅526.15锐3企526.14权8征-7孩-17室12膊7L许/8场520.22独1壁520.19侍6覆520.21深2棕-25仍-9绪9终正安岸不青图姑5第100咸%反荷载预压实测崖与理论挠度对茶比图窜宋图疏6河1史20疾%感荷载预压实测坝与理论挠度对恒比图堡翼图伶7谢击线100困%访与鹿120事%炮荷载预压实测挠值币对比图绘从图表数据可沾以得出以下结柳论：匆①身朱挠度的实测值彼比棕理论计算值照偏小湿，瑞表明拱架整体持刚度比理论计穿算偏大，罪拱架承载能力俱比设计更为理赚想。同时也表爬明命按照这种工序畅来浇筑底板混秀凝土时，拱架缓的变形均处在父线弹性范围内赛，底板的浇筑艳是安全可靠的妹。厨②覆围个别地方实测嫌值与理论计算裤值偏差较大，涌这是由于没有旧完全对称加载柱、合拢时拱架隆南北岸高程存得在一定的偏差午、温度为和测量格仪器酒的巨误差喊等亮造成做的。爹2像.刮拱架逝应变应力筐观测僵（本项数据由吃监控单位提供只）傍表串2刷嫂苦诉财归比圣应变姓、翻应力监测表乞截面位置扣100芬%纸荷载预压完成剪120雹%于荷载预压完成刊备注规应变瞧值抱尤（谦μ旋ε下）枯换算值东（摸MP接a饲）赛计算值喉（善MP老a铅）宜应变钉值臭臣（日μ传ε食）荷换算值秀（号MP智a文）钩计算值症（迟MP朴a阀）折上游驰拱脚租-106食-22.26服-28.31总-127瞒-26.67尚-31.82妖绥阳岸瘦L/8潜-414阻-86.94猴-95.34舅-474咬-99.54充-107.1限2爬笔L/4垃-362怠-76.02会-81.21飘-398污-83.58醋-91.21鲜搂3L维/8筛-306仿-64.26盒-70.16欺-343奥-72.03扛-78.87障息L/2宅-373驼-78.33李-86.91脖-426砌-89.46年-97.50肆仿5L立/8惜-313鞠-65.73孙-70.15握-353朱-74.13枣-78.87惧纽3L控/4豪-378勿-79.38告-81.21陕-402怒-84.42栏-91.21越觉7L产/8尘-439运-92.19农-95.34骨-491燃-103.1眼1医-107.1蒸2情虫拱脚愈-147禁-30.87炉-28.31抹-162缘-34.02元-31.82买正安岸趣下游素拱脚霸-113宵-23.73释-28.32器-134付-28.14剑-31.83守绥阳岸摊L/8乖-406替-85.26置-95.35斯-463稿-97.23秧-107.1间5唱解L/4薪-356住-74.76冷-81.20贡-386蔽-81.06榨-91.20顾践3L罢/8荒-317首-66.57痒-70.16沫-354炒-74.34虏-78.87饺好L/2决-354锡-74.34拖-86.92两-414汁-86.94燃-97.51将适5L扫/8显-324督-68.04侍-70.16膊-367耻-77.07紫-78.87铃文3L墨/4蜜-371袖-77.91叔-81.20叨-406渐-85.26芳-91.20季火7L牢/8宰-431圾-90.51膝-95.33岩-491伯-103.1迷1闪-107.1绩1麻服拱脚涨-142雷-29.82忘-28.31堪-159白-33.39录-31.82拴正安岸扎说明：光此处的应力测姓点熊除拱顶布置在辟拱架上弦杆匠外，对其世它殊都布置晴于胳下弦杆。鼻横桥向布置于千拱架最外森侧（耍上下游详）楚，纵向均布于羽异型调节段附枣近，考虑了温披度对钢弦式应搁变仪的影响贼。纺图充6各躁咳100%瓣、坡120棋%纪预压理拱架上游黄应力蜻实测拿差值与理论差套值对比图关图贴7还钞鬼100%藏、屡120届%蕉预压梨拱架下游应力牺实测倍差值与理论差艇值对比图翠从图表数据可尽以得出以下结产论：亡①标授应力的实测值坝比理论计算值问偏小，表明拱怨架承载能力比详设计更为理想虚。同时也表明衣按照这种工序晋来浇筑底板混娘凝土时，底板舒的浇筑是安全骂可靠的。压②晌俗由色图工6六、厌7晌对比可井得设10草0奏％扫与铃12衣0偏％荷载作用下虽实测应力差值严与理论差值偏社差很小，上下弯游偏差很小，初表明拱架整体隆性良好，各拱治肋间受力均匀候，拱架的应力皱变化均处于弹拾性范围内。五、结论恐从捉4郑月题28枣日别到益5域月毁1妹6布日倡经过了携1引8颠天昏预压加载及卸盖载痕过程洪，根据实测数册据和理论计算妇得出以下结论动：浪1举、宫从实测数据看内，走在窃10骄0如％加载过程中祝，钢拱架拱顶湾的变形为惨34泪mm荒笛，较在动12湖0恶％