水袋预压

目 录

一 工程概况 二 预压目的 三 预压荷载计算 四 施工方法、工艺步骤

五 预压的人员与机械设备的配置 六 加水程序

七 加载顺序、沉降观测 八 支架预压控制要点 九 应急措施

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中北路延长线（二环~三环）道路排水三标工程 ———水袋预压方案

主线桥水袋预压方案

一 工程概况

中北路延延长线工程位于武汉市杨春湖城市副中心、东湖风景区北侧，西起二环线红庙立交以东,东至三环线青化立交西侧。主线采用高架桥与辅道结合的交通组织形式。道路设计全长4.77km.主线高架桥（含引道）全长4.455km，道路红线宽50-60m。本标段位于K2+792.677—K3+900，主线桥结构分联编号为20—29联，墩台编号为N82-N119,标准桥段宽26m，跨径25—30m。桥梁上部结构采用鱼腹式现浇预应力砼箱梁，整幅布置，单箱五室。箱梁顶宽26m、底宽16m、顶板厚25cm、底板厚23cm、腹板厚45cm、悬臂端长3.5m、预应力箱梁高2m。共需浇筑预应力砼箱梁22973.5m3，张拉预应力钢绞线673.117t。

本次对第29联N115-N119号桥墩的四跨现浇连续箱梁进行预压，跨径布置为：30m*4=120m，本段桥梁为标准跨桥宽26m，其中箱梁翼缘板宽3.0m。采用分离的单箱五室截面,箱梁标准断面高2.0m，桥墩两侧各4.0m长箱梁为变截面箱梁，箱梁断面最高2.0m。所有箱梁翼板与底板斜腹面投影长度均为2.5m，跨中中横梁宽度2.0m。箱梁跨中顶板厚25cm，底板厚23cm，腹板厚45cm；桥墩横梁两侧处顶板厚45cm，底板厚43cm，腹板厚85cm；根据施工图纸材料用量主桥箱梁混凝土用量553m3/跨,具体断面结构图纸如下:

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中北路延长线（二环~三环）道路排水三标工程 ———水袋预压方案

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中北路延长线（二环~三环）道路排水三标工程 ———水袋预压方案

二 预压目的

为检验支架的弹性变量及检验地基础的承载力，消除因支架竖向非弹性变形对标高的影响。

三 预压荷载计算

(一)、荷载计算

1、翼缘板荷载：152.1t 2、变截面段箱梁荷载： 286.3t 3、墩顶横梁荷载：202.8t

4、单位米箱梁标准断面荷载：40.4t 划分每节段的预压数量如：

底板箱室位置长22米， 底板预压面积352㎡， 预压重量932.8吨。 横梁及变截面长8米， 底板预压面积128㎡， 预压重量538.2吨。

四 施工方法、工艺步骤

（一） 施工方法

本方案用水预压,其结构由2层组成：外层是受力承支撑压层，内层是整体水袋(如图二)，主要起密封作用。外层是利用已安装好箱梁底板、侧模为基础，在翼板和桥墩处临时增加部分钢管(具体施工图附图)形成水池，再将敞口水袋安装内。本项目原侧板高度为2米高，为达到2.65米用架管、模板、木方做临时支撑形成一个水池（另附图）。

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图二

考虑到整个线路的纵坡以及横坡，以及水位高差和桥墩间距以及水袋搬运操作性，本工程使用1个25×16×3.5米和1个10×16×4.5米的水袋进行分段预压,共分1次预压。由于横梁处重量大，水的吨位达不到,在水袋下部采用部分钢筋配重.具体分布如下:

本项目预压参数表

预压 顺序 1 2 3 桩号 标箱 变截面 横梁 设计长度 底板宽度 预压面积 水位 水重量 重量 （m） （m） （m2） 高度 （t） 配重量 22 6 2 16 16 16 352 96 32 932.8 343.5 配载 （二） 工艺步骤

根据本工程的特点以及工期的要求，确保预压的可实施性和可操作性，选取灌水预压法进行施工，其施工工艺如下：

施工安全警示

支架护栏搭设 现场清理 5

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水袋放置 量具安装、水源连接 沉降观测点设置

否

转入下道工序 排水卸载 沉降稳定 沉降观测 蓄水配载

1 水袋安装前准备工作

（1） 安装好底模和侧板，同时底板靠桥墩两端处和翼板根部预留1－2米空档不安装模板(如图三绿色区域)，用于脚手架管直接连上来。 （2） 准备20－50个沙袋，方用于填充无法安装模板的间隙。 （3） 准备足够数量的50公分左右的细铁丝，用于绑扎水袋。 （4） 准备8－20根6米长的钢管，将两端用软布包好，用于压水袋底边四角。

（5） 准备木梯将脚用软布包好方便上下。

（6） 准备几块100×100的小模板和橡胶垫块，用于应急漏水处理。 （7） 用木方做水位标志杆.按分级加载10%、50%、75%、100%、120%的高度标记

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2 施工安全警示

在施工现场四周悬挂安全警示文字标牌和安装闪光安全警示灯。 3 护栏安装

（1）将预留区域(图三绿色区域)脚手架管升至预压水位需要高度,尽量选用钢管扣件架设（具体安装图纸见附图）。

（2）架管安装好以后,将5×7木方绑在钢管上,木方间距为50-90公分。 （3）放样好水位高度后,将模板由底板最高处依次钉在木方上,主意调整上沿口一直平。

（4）模板无法安装位置可用沙袋填充。 4 场地清理

（1）使用扫帚将预压场地内的杂物清扫干净、对于不能清理的构件使用软布包裹，在外面加上隔离垫层，如预压面由过多的突出锥点，可使用竹胶板隔离；

（2）模板拼接口有洞或者缝隙要使用事先准备的沙袋或软布塞严实。 5 水袋放置

（1）先将梯子放在护栏内的的一端方便上下，然后将水袋搬运至护栏内，注意防止在搬运过程中损伤水袋；

（2）将水袋摊开均匀放在预压面上，多于宽出部分整至四边，将水袋四角紧贴箱梁底板四角,同时再次目测水袋是否有漏点或者挤压痕迹，对疑似漏点采用局部检漏法检测是否漏水，有漏水点及时修补。

（3）安装水袋时先固定一个角，再依次将水袋上的固定扣固定在护栏上； （4）操作时由至少４人，２人在护栏内整理，２人在护栏上牵引绑扎，操作必须穿软底鞋进入；

（5）水袋安装至靠近上下梯子时，安装人员应走出水袋进入护拦与水袋的夹层，先整理两角落，然后上来，抽出梯子再整理。

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（６）铺设好水袋后整理水袋底边紧贴模板四角，使用事前准备好的沙袋或者钢管压住脚边线。

6 量具安装与水源连接

（1）在水管上安装水表，仔细登记起始码，以便计算吨位；

（2）将水泵、分水阀、分水表、水袋用水管连接起来，水泵至于河中，以方便抽水。

（3）将事先准备好的标杆垂直固定在底板最高处。

五 预压的人员与机械设备的配置

一 人员数量配置 架子工： 6人； 模板工： 5人； 水袋操作工：10人； 机械手：5人； 电工：1人。 预压小组人员名单 预压小组组长：韩晓东 副组长：袁国平

组 员：罗甦 陈桂东 廖如军 安全负责人：程新发 专职安全员：姚楚春 二 设备配置

水泵： 10KW —4台；

吊机： １６吨汽车吊 — 1台； 水袋： 25×16×3.5米—2个

10×16×4.5米—2个；

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水表： 1只； 线锤： 3只； 全站仪： 1台； 水准仪： 1台； 钢卷尺： 10把。

六 加水程序

1 水源性质：使用附近河水加注。 2 水源距离：约10米的距离。 3 水源扬程: 约6米。

4 注水流量：50立方米每小时。 5 预计加水时间:20小加 6 注方式：分级加载。

7 水袋安装顺序：单个直接安装，循环预压。 8 完成后水的处理：将水抽至附近排水沟。

七 加载顺序、沉降观测

一 加载方法及沉降测量

沉降测量目的：确定底模标高调整数值和起拱高度数值；

沉降测量方法：线锤、水准仪、钢尺配合法，沿桥梁纵向每5米设置一个断面，一个断面5个测点，另外在有代表性的钢管桩和贝雷片上做标高控制点，利用线锤进行反测。 蓄水加载控制比例 序号 1 2 压载比例 10% 50% 水位高程(米) 停顿时间(h) 0.2 1 1 1 观测时间 1后 1后 9

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3 4 5 75% 100% 120% 1.4 2 2.2 1 2 2 1后 2后 2后 待加载后沉降稳定24h后，测读最终沉降值。 二 卸载测回弹值

待加载完毕直到不再产生沉降后，即可进行卸载，卸载分四次进行： 第一次卸载50%后，测回弹值； 第二次卸载75%后，测回弹值；

第三次待第二次卸载测回弹2h后，卸载100%，测回弹值；

第四次待第三次卸载测回弹2h后，完全卸载，1h后测最终回弹值即H弹。 三 沉降、回弹变形计算

H载后 一H前=△H沉(△H沉为加载后最终沉降值)； H载后一H终=△H弹(△H弹为卸载后最终回弹值)； △H沉一△H弹=△H处(△H处为须模板调整加固处理值)；

H施=H设+△H弹+△H预拱(H施为施工时控制高程值、H设为设计高程值、△H预拱

为施工时考虑的拱度值，该值根据跨径大小确定，一般为1．5～4cm)；

通过沉降测量，测出支架弹性变形与非弹性变形值， 以便调整箱梁底模高度。

八 支架预压控制要点

１ 试压前认真按标准验收支架。

２ 认真检查水袋是否有刮破和疑似漏水处，发现问题用局部水压试验密封性。

３ 水袋高度是否达到标高要求，水袋上口悬挂是否过紧，在保障高度的情况下适当的放松，防止水袋拉裂。

4 试验支架与相邻支架间连接扣件必须松开自由。

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5 测量点的标记必须牢固不滑移。

6 测量前认真校验水准仪，测量时前后视距尽量相等，每次测量最好在同一位置架设仪器，一个测站测完。 7 均匀加载。

九 应急措施

如果在预压过程中，出现钢管桩沉降过大、支架局部失稳现象，采取如下措施：

１ 立即停止加载，并开始卸载，因采用灌水预压，卸载一般较快；如情况危急，直接将水袋侧部割洞卸载，加快卸载速度；

２ 支架上部、下部人员赶紧撤离支架，避免因支架失稳产生局部垮塌，造成人员伤亡；

３ 检查沉降、失稳现象产生原因，采取加固措施对支架薄弱部位进行处理。

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