跨越式桥梁现浇平台模拟等荷载分段预压施工方法技术

本发明专利技术公开了一种跨越式桥梁现浇平台模拟等荷载分段预压施工方法，属于现浇混凝土桥梁预压技术领域，用于解决桥梁采用钢管桩+贝雷梁作为支撑体系时，逐跨分时预压不能模拟实际工况而全桥同时预压成本高的问题。本发明专利技术采用Midas civil进行建模计算，能提前分析支架变形情况，在进行逐跨预压加载时，有针对性的进行荷载布置，以等效全跨加载，实现了逐跨预压模拟全跨预压的目的，该方法由于可以反复使用有限的预压材料，从而大大降低了一次投入，缩短工期且节约成本。

Construction method of simulated Equal Load Preloading of bridge cast-in-place platform for spanning bridge

The invention discloses a leap bridge cast-in-place platform simulation load segment preloading method, which belongs to the cast-in-place concrete bridge preloading technology, used to solve the bridge using steel pipe pile + Bailey beam as supporting system, divided by span preload can not simulate actual working conditions and at the same time, the high cost of full bridge preloading the problem. The invention adopts Midas civil modeling calculation, can advance analysis of deformation of support, in each span pre loading, targeted for loading arrangements, to achieve the full span of equivalent loading, preloading simulation of full span by span pre pressure, this method can be used repeatedly due to limited preloading the material, thereby greatly reducing the time and cost saving investment, shorten the construction period.

【技术实现步骤摘要】
跨越式桥梁现浇平台模拟等荷载分段预压施工方法
本专利技术属于现浇混凝土桥梁支架预压
，具体来说，是适用于采用钢管柱和贝雷梁作为支撑体系的现浇连续梁桥的支架分段预压施工方法。
技术介绍
随着我国基础设施建设不断迅速推进，大量现浇桥梁建设需要搭设支架，而预压实验是检验现浇桥梁支架安全，以及消除相关非弹性变形的重要环节。为了减少支架搭设量，通常采用钢管柱和贝雷梁形成的跨越式支架作为桥梁现浇施工的支撑体系。针对大跨度连续梁桥，支架预压可分为全桥同时预压和逐垮分时预压，全桥同时预压能较好模拟实际工况，效果好，但需要大量预压材料，施工组织难度较大，成本高。为此，施工现场通常采用逐跨预压来代替全跨同时预压，然而，逐跨分时预压在针对满堂型支架时效果较好，但针对钢管柱和贝雷梁这类跨越式支架时，通过受力分析，逐跨预压所得到的荷载效应与实际情况偏差大，特别是支反力严重偏小，对于贝雷梁这种主要受剪控制的结构，容易造成较大的安全与质量隐患。
技术实现思路
针对现有技术存在的大量桥梁采用钢管桩+贝雷梁作为支撑体系时，采用逐跨分时预压并不能模拟实际工况，采用全桥同时预压又存在成本高的问题，本专利技术提供一种既能模拟实际工况，又能降低预压成本的跨越式桥梁现浇平台模拟等荷载分段预压施工方法。为实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种跨越式桥梁现浇平台模拟等荷载分段预压施工方法，包括如下步骤：A、施工准备收集桥梁设计信息，进行桥梁支架体系布置与计算分析，组织施工技术人员熟悉施工图，熟悉技术规范，做好开工前的技术交底工作；B、预压荷载布置施工设计B1、临时支架设计跨越式支架采用钢管柱支撑贝雷梁的结构，单层贝雷梁浇筑设置跨度在12m～15m，在贝雷梁上设置工字钢横向分配梁，再搭设WDJ碗扣支架，WDJ碗扣支架顶上设置横向分配方木，方木上方采用钢管纵向分配或直接采用钢板，方木上采用竹胶板，桥墩中心位置外翼缘板采用在墩柱上预埋工字钢托架的方式支撑工字钢横向分配梁，再在贝雷梁上搭设碗扣支架体系；B2、计算分析采用Midascivil针对临时支架结构进行分析，计算出结构内力以及支点反力；C、荷载模拟根据工程类别以及载荷规范对永久载荷和可变载荷组合取值；D、支架平台体系搭设支架平台的搭设应根据现场实际情况确定的施工方案进行，保证工程结构和构件的位置、形状、尺寸符合设计要求，具有足够的承载能力、刚度和稳定性，能承受模拟荷载的重量以及施工过程中所产生的荷载；底模板的安装应注意根据荷载试验情况以及设计要求设置预拱度；E、模拟加载程序浇筑前应按照规范要求进行超载预压检测支架模板体系的承载能力，超载预压遵循施工方案确定加载顺序，并制定监控措施，加强施工监控，监测结构弹性变形以及消除非弹性变形；E1试验条件：平台安装完成后按照施工规范及设计方案进行检查验收合格后才能进行，模拟荷载试验工艺参考施工规范进行分级加载；E2荷载取值：加载时应根据按照工况计算得出的最大荷载工况进行加载，预压重量为最大计算工况荷载的120%；E3模拟荷载流程：（1）支架预压加载分三级进行，依次施加荷载为节段单元预压荷载值的60%、80%和100%，其中节段单元预压荷载值为最大荷载工况的1.2倍；（2）预压加载时，横向从中线向两侧对称加载；（3）每级加载完成后，每间隔10-12小时对支架沉降量进行监测，当支架测点连续2次沉降差平均值小于2mm时，方可继续加载；（4）加载至节段单元预压荷载值的120%后，当各点沉降量平均值小于1mm或连续3次各点沉降量平均值累计小于5mm后方可进行一次性卸载，卸载采用对称、均衡、同步卸载；F、测点布置：变形观测点的布置应符合下列规定：（1）当结构跨径不超过40m时，沿结构的纵向每隔1/4跨径布置一个观测断面；当结构跨径大于40m时，纵向相邻观测断面之间距离不的大于10m；（2）每个观测断面上的观测点应不少于5个，且对称布置；（3）每组观测点应在支架顶部和支架底部对应位置上布设；G、实施加载：按照支架布置多跨连续结构，底板模板安装完成后开始荷载试验；首先全桥预压布置载荷进行分析，测得现浇支架平台在预压荷载下，各跨的最大弯距及支点处的支座弯距；然后单独对每个单跨或单支点模拟进行等效载荷预压加载，得到每个单跨加载时的最大弯距或每个单支点加载时的支座弯距，调整等效载荷使单跨加载时的最大弯距等于全桥预压时该垮测得的最大弯距或使单支点加载时的支座弯距等于全桥预压时该支点测得的支座弯距；H、记录根据实测数据，结合设计梁底标高和预拱度值，做如下数值记录：梁底立模标高=设计梁底标高+；其中，是支架非弹性变形值，是支架弹性变形值，是预压前支架标高，是加载后支架标高，为卸载后支架标高；弹性变形按照二次抛物线进行设置预抛量；I、混凝土浇筑浇筑混凝土时，按照步骤F中测点布置进行观测验证；做好钢管立柱之间连接，按照施工设计与墩柱连接，增加平面外稳定约束。进一步限定，所述步骤C中，所述荷载模拟按照如下三种情况分别计算：计算支架构件强度时，荷载设计值=；120%预压荷载计算支架构件强度时，荷载设计值=；计算支架构件变形时，荷载设计值=；其中Q1为支架体系自重，Q2为钢筋混凝土自重，Q3为施工人员、施工料具堆放、运输荷载，Q4为浇筑和振捣混凝土时产生的荷载，Q5为上部支架体系荷载；其中所述支架结构自重包括立杆、纵向水平杆、横向水平杆、支撑和扣件的自重。进一步限定，步骤G中，单独对每个单跨或单支点进行等效载荷加载时按照如下步骤进行：首先根据等效荷载对第一支点和第二支点之间的第一跨进行加载，待变形稳定后，收集并得到现浇支架平台在预压荷载下该垮的最大弯距，然后将预压载荷移至第二支点顶；接着对第二支点顶进行预压，待第二支点变形稳定后，收集并得到现浇支架平台在预压荷载下第二支点加载时的支座弯距，然后将预压载荷移至第二支点和第三支点之间的第二跨，并在第二跨上继续进行预压试验；重复上述过程，直到从桥梁一侧到另一侧每垮和每个支点都完成预压加载为止。进一步限定，步骤I中，浇筑混凝土时，应避免浇筑时间过长，在混凝土配合比设计时充分考虑其缓凝性，注意留下同条件养护试验试块，对同期混凝土强度、弹性模量等指标进行测试，混凝土应由跨中向两侧水平分层进行浇筑，分层厚度不宜大于30cm。本专利技术相比现有技术，具有如下有益效果：1、采用Midascivil进行建模计算，能提前分析支架变形情况，在进行逐跨预压加载时，有针对性的进行荷载布置，以等效全跨加载，实现了逐跨预压模拟全跨预压的目的。2、全桥逐跨预压，消除了各跨支架的非弹性变形，为后期桥梁施工线型控制提供帮助。3、缩短预压施工时间，节约预压材料：逐跨预压采用等效荷载模拟预压施工工法，与一次预压投入材料相比，投入材料减少，预压时间减少，使用设备台班减少，经济效益十分明显。4、安全可靠，降低施工难度：由于材料分段等效荷载方式预压，可以准确模拟实际工况，且减少预压材料，降低施工组织难度。5、节能环保，绿色施工：降低材料使用量，废弃材料减少，节能环保。附图说明图1为桥梁现浇平台全跨预压荷载效应示意图；图2为第一支点和第二支点之间的桥跨荷载试验示意图；图3为第二支点荷载试验示意图；图4为第二支点和第三支点之间的桥跨荷载试验示意图。图中对应标示分别为：1-钢管柱，2-贝雷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种跨越式桥梁现浇平台模拟等荷载分段预压施工方法，其特征在于，包括如下步骤：A、施工准备收集桥梁设计信息，进行桥梁支架体系布置与计算分析，组织施工技术人员熟悉施工图，熟悉技术规范，做好开工前的技术交底工作；B、预压荷载布置施工设计B1、临时支架设计跨越式支架采用钢管柱支撑贝雷梁的结构，单层贝雷梁浇筑设置跨度在12m～15m，在贝雷梁上设置工字钢横向分配梁，再搭设WDJ碗扣支架，WDJ碗扣支架顶上设置横向分配方木，方木上方采用钢管纵向分配或直接采用钢板，方木上采用竹胶板，桥墩中心位置外翼缘板采用在墩柱上预埋工字钢托架的方式支撑工字钢横向分配梁，再在贝雷梁上搭设碗扣支架体系；B2、计算分析采用Midas civil针对临时支架结构进行分析，计算出结构内力以及支点反力；C、荷载模拟根据工程类别以及载荷规范对永久载荷和可变载荷组合取值；D、支架平台体系搭设支架平台的搭设应根据现场实际情况确定的施工方案进行，保证工程结构和构件的位置、形状、尺寸符合设计要求，具有足够的承载能力、刚度和稳定性，能承受模拟荷载的重量以及施工过程中所产生的荷载；底模板的安装应注意根据荷载试验情况以及设计要求设置预拱度；E、模拟加载程序浇筑前应按照规范要求进行超载预压检测支架模板体系的承载能力，超载预压遵循施工方案确定加载顺序，并制定监控措施，加强施工监控，监测结构弹性变形以及消除非弹性变形；E1试验条件：平台安装完成后按照施工规范及设计方案进行检查验收合格后才能进行，模拟荷载试验工艺参考施工规范进行分级加载；E2荷载取值：加载时应根据按照工况计算得出的最大荷载工况进行加载，预压重量为最大计算工况荷载的120%；E3模拟荷载流程：（1）支架预压加载分三级进行，依次施加荷载为节段单元预压荷载值的60%、80%和100%，其中节段单元预压荷载值为最大荷载工况的1.2倍；（2）预压加载时，横向从中线向两侧对称加载；（3）每级加载完成后，每间隔10‑12小时对支架沉降量进行监测，当支架测点连续2次沉降差平均值小于2mm时，方可继续加载；（4）加载至节段单元预压荷载值的120%后，当各点沉降量平均值小于1mm或连续3次各点沉降量平均值累计小于5mm后方可进行一次性卸载，卸载采用对称、均衡、同步卸载；F、测点布置：变形观测点的布置应符合下列规定：（1） 当结构跨径不超过40m时，沿结构的纵向每隔1/4跨径布置一个观测断面；当结构跨径大于40m时，纵向相邻观测断面之间距离不的大于10m；（2） 每个观测断面上的观测点应不少于5个，且对称布置；（3） 每组观测点应在支架顶部和支架底部对应位置上布设；G、实施加载：按照支架布置多跨连续结构，底板模板安装完成后开始荷载试验；首先全桥预压布置载荷进行模拟分析，测得现浇支架平台在预压荷载下，各跨的最大弯距及支点处的支座弯距；然后单独对每个单跨或单支点模拟进行等效载荷预压加载，得到每个单跨加载时的最大弯距或每个单支点加载时的支座弯距，调整等效载荷使单跨加载时的最大弯距等于全桥预压时该垮测得的最大弯距或使单支点加载时的支座弯距等于全桥预压时该支点测得的支座弯距；H、记录根据实测数据，结合设计梁底标高和预拱度值，做如下数值记录：...

【技术特征摘要】
1.一种跨越式桥梁现浇平台模拟等荷载分段预压施工方法，其特征在于，包括如下步骤：A、施工准备收集桥梁设计信息，进行桥梁支架体系布置与计算分析，组织施工技术人员熟悉施工图，熟悉技术规范，做好开工前的技术交底工作；B、预压荷载布置施工设计B1、临时支架设计跨越式支架采用钢管柱支撑贝雷梁的结构，单层贝雷梁浇筑设置跨度在12m～15m，在贝雷梁上设置工字钢横向分配梁，再搭设WDJ碗扣支架，WDJ碗扣支架顶上设置横向分配方木，方木上方采用钢管纵向分配或直接采用钢板，方木上采用竹胶板，桥墩中心位置外翼缘板采用在墩柱上预埋工字钢托架的方式支撑工字钢横向分配梁，再在贝雷梁上搭设碗扣支架体系；B2、计算分析采用Midascivil针对临时支架结构进行分析，计算出结构内力以及支点反力；C、荷载模拟根据工程类别以及载荷规范对永久载荷和可变载荷组合取值；D、支架平台体系搭设支架平台的搭设应根据现场实际情况确定的施工方案进行，保证工程结构和构件的位置、形状、尺寸符合设计要求，具有足够的承载能力、刚度和稳定性，能承受模拟荷载的重量以及施工过程中所产生的荷载；底模板的安装应注意根据荷载试验情况以及设计要求设置预拱度；E、模拟加载程序浇筑前应按照规范要求进行超载预压检测支架模板体系的承载能力，超载预压遵循施工方案确定加载顺序，并制定监控措施，加强施工监控，监测结构弹性变形以及消除非弹性变形；E1试验条件：平台安装完成后按照施工规范及设计方案进行检查验收合格后才能进行，模拟荷载试验工艺参考施工规范进行分级加载；E2荷载取值：加载时应根据按照工况计算得出的最大荷载工况进行加载，预压重量为最大计算工况荷载的120%；E3模拟荷载流程：（1）支架预压加载分三级进行，依次施加荷载为节段单元预压荷载值的60%、80%和100%，其中节段单元预压荷载值为最大荷载工况的1.2倍；（2）预压加载时，横向从中线向两侧对称加载；（3）每级加载完成后，每间隔10-12小时对支架沉降量进行监测，当支架测点连续2次沉降差平均值小于2mm时，方可继续加载；（4）加载至节段单元预压荷载值的120%后，当各点沉降量平均值小于1mm或连续3次各点沉降量平均值累计小于5mm后方可进行一次性卸载，卸载采用对称、均衡、同步卸载；F、测点布置：变形观测点的布置应符合下列规定：（1）当结构跨径不超过40m时，沿结构的纵向每隔1/4跨径布置一个观测断面；当结构跨径大于40m时，纵向相邻观测断面之间距离不的大于10m；（2）每个观测断面上的观测点应不少于5个，且对称布置；（3）每组...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨翔，张庆明，易雄川，江真，张志飞，李丽萍，陶伟，向起来，李晓倩，
申请(专利权)人：重庆建工市政交通工程有限责任公司，重庆建工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50