箱梁0號(hào)塊托架反向張拉預(yù)壓施工技術(shù)

趙 利 峰

(中鐵十局集團(tuán)西北工程有限公司，陜西 西安 710065)

箱梁0號(hào)塊托架反向張拉預(yù)壓施工技術(shù)

趙 利 峰

(中鐵十局集團(tuán)西北工程有限公司，陜西 西安 710065)

研究了采用精軋螺紋鋼對(duì)某特大橋箱梁0號(hào)塊托架反向張拉預(yù)壓的施工技術(shù)，闡述了支架搭設(shè)、測(cè)量點(diǎn)布設(shè)、反壓構(gòu)件的安裝等各施工工序操作要點(diǎn)，為連續(xù)梁施工提供了一種新的預(yù)壓施工方法。

反向張拉，托架，安裝，預(yù)壓

1 工程概況

云桂鐵路平果右江雙線特大橋，全長(zhǎng)304 m，跨徑組成80 m+144 m+80 m，箱梁橫斷面為單箱單室直腹板變截面結(jié)構(gòu)，箱梁頂寬為12.2 m，底寬7.2 m，梁高6 m～11 m，主梁除0號(hào)塊外，各段箱梁均采用掛籃懸臂澆筑法施工。18號(hào)墩處于右江河岸邊，施工場(chǎng)地位置狹窄，規(guī)范要求0號(hào)塊施工前，應(yīng)按照混凝土荷載對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓，檢驗(yàn)支架的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。合理選定預(yù)壓方案以加快施工進(jìn)度，節(jié)約成本。18號(hào)墩頂0號(hào)塊支座處梁高11 m，0號(hào)塊底板寬7.2 m，長(zhǎng)14 m。混凝土重1 621.07 t，每米合118.2 t。墩帽頂面尺寸為7.6 m×10.6 m，0號(hào)塊懸出墩帽每側(cè)3.2 m，經(jīng)計(jì)算混凝土重量為396.6 t，預(yù)壓重量為總荷載的1.2倍，分4級(jí)進(jìn)行逐級(jí)超載預(yù)壓。

2 施工工藝原理

反向張拉施工工藝流程圖見(jiàn)圖1。

1)反向張拉的預(yù)壓方法。

原理是采用16根Ф32精軋螺紋鋼一端預(yù)埋在承臺(tái)中作為錨固端，另一端固定于立柱上方的工字鋼及分配梁，形成簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)，然后使用千斤頂張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，保證連續(xù)梁在澆筑混凝土后滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的外形尺寸及撓度要求，檢驗(yàn)支架的整體穩(wěn)定性及支架的實(shí)際承載能力。

2)支架搭設(shè)。

18號(hào)墩0號(hào)塊施工支架，采用兩排共10根φ630鋼管樁(厚10 mm)支撐于承臺(tái)基礎(chǔ)頂面。上部縱向工字鋼直接支撐在兩側(cè)鋼管柱上。鋼管底部和承臺(tái)及接長(zhǎng)混凝土頂面預(yù)埋的鋼板焊接，并設(shè)加強(qiáng)肋板，頂部焊接鋼板。在鋼支架縱向立柱頂上面放置雙45b工字鋼。雙工字鋼上面順橋向安放17根45b工字鋼作為縱向主梁，工字鋼放在墩帽上與墩帽預(yù)埋鋼板焊接，再在工字鋼上面安放間距35 cm 16工字鋼作為橫向分布梁，每層工字鋼之間用焊接三角支撐固定，防止傾覆。分布梁上直接安放定型鋼模板，為了保證鋼管樁的穩(wěn)固性，用雙16槽鋼與墩身預(yù)埋的鋼板焊接，橫橋向以45°～60°斜度焊接雙16b槽鋼管剪力撐。

3)測(cè)量點(diǎn)的布設(shè)。

在懸出部分底模上布設(shè)觀測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)點(diǎn)布置在懸出梁段順橋向兩端及中部；橫橋向在底板兩側(cè)和中部布設(shè)，即每個(gè)懸出梁段布置8個(gè)點(diǎn)，見(jiàn)圖2。

4)反壓構(gòu)件的安裝。

承臺(tái)基礎(chǔ)上預(yù)埋直徑32精軋螺紋鋼。精軋螺紋鋼伸入承臺(tái)1 m，下端設(shè)置20 cm×20 cm鋼板，用螺栓固定，防止千斤頂張拉時(shí)精軋螺紋鋼被拉出承臺(tái)。

在縱向16工字鋼上鋪設(shè)雙拼45b工字鋼作為反拉千斤頂基礎(chǔ)，在雙拼45b工字鋼上鋪一層2 cm鋼板，用來(lái)調(diào)整千斤頂位置水平。

5)千斤頂安裝就位。

根據(jù)0號(hào)塊混凝土重量以及預(yù)埋精軋螺紋鋼數(shù)量，采用2只60 t千斤頂進(jìn)行對(duì)稱(chēng)張拉精軋螺紋鋼。千斤頂對(duì)0號(hào)塊進(jìn)行張拉預(yù)壓時(shí)，千斤頂?shù)鬃潭ㄔ谡{(diào)整鋼板上，千斤頂內(nèi)里穿直徑32精軋螺紋鋼，用專(zhuān)用套筒連接承臺(tái)上預(yù)埋精軋螺紋鋼，油頂上部布置墊片螺栓，螺栓擰緊以便油頂伸縮時(shí)控制精軋螺紋鋼長(zhǎng)度。千斤頂預(yù)壓張拉時(shí)，接液壓油泵，由油表讀數(shù)來(lái)控制張拉應(yīng)力。

6)布設(shè)分配梁。

為了保證支架平臺(tái)在預(yù)壓時(shí)受力均勻，在縱向16工字鋼上鋪設(shè)兩道雙拼45b工字鋼作為分配梁，分配梁間距1.6 m。分配梁與縱向16工字鋼焊接固定。

7)預(yù)壓步驟。

a.測(cè)量各觀測(cè)點(diǎn)壓載前的標(biāo)高H1。

b.在現(xiàn)有支架上設(shè)置千斤頂反力架，利用千斤頂對(duì)支架進(jìn)行分級(jí)模擬施壓，測(cè)量支架變形的技術(shù)參數(shù)。通過(guò)千斤頂壓力表控制每個(gè)張拉階段張拉力，并記錄油頂行程。同時(shí)在固定觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行沉降觀測(cè)。張拉程序依據(jù)0→30%→60%→100%→120%逐級(jí)加載，加載時(shí)2只油頂必須同步加載(即1號(hào)和8號(hào)、2號(hào)和7號(hào)、3號(hào)和6號(hào)、4號(hào)和5號(hào)每次2個(gè)點(diǎn)同步加載，另外一側(cè)也采取同樣的方法)，每級(jí)加載持荷時(shí)間為1 h，支架穩(wěn)定的控制標(biāo)準(zhǔn)為同點(diǎn)的連續(xù)3次標(biāo)高測(cè)量數(shù)據(jù)差值不大于2 mm。預(yù)壓過(guò)程及時(shí)報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師檢查驗(yàn)收，合格后才能進(jìn)行下道工序施工。在加載期間，測(cè)出前四級(jí)加載重量后各沉降控制點(diǎn)標(biāo)高H2，然后卸載，完畢后再測(cè)量一次各點(diǎn)標(biāo)高H3。

c.持荷時(shí)間滿(mǎn)足24 h后，測(cè)量人員觀測(cè)完托架預(yù)壓的最終變形后，即可進(jìn)行分級(jí)卸載，卸載按橋墩兩側(cè)對(duì)稱(chēng)卸載，單側(cè)支架左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)卸載的方式進(jìn)行，技術(shù)人員在現(xiàn)場(chǎng)做好指揮，防止卸載過(guò)程中產(chǎn)生不均衡力，導(dǎo)致墩身左右產(chǎn)生不均衡的受力以及單側(cè)工字鋼橫梁的傾覆，卸載過(guò)程中派專(zhuān)人進(jìn)行指揮，采用對(duì)講機(jī)進(jìn)行通訊。

8)記錄數(shù)據(jù)。根據(jù)測(cè)出的各控制點(diǎn)各階段的標(biāo)高，計(jì)算0號(hào)塊支架系統(tǒng)彈性變化值及非彈性變形值：

彈性變形值f1=H3-H2，非彈性變形值f2=H1-H3。

0號(hào)塊階段施工控制標(biāo)高由設(shè)計(jì)標(biāo)高H0及預(yù)拱度組成，其中預(yù)拱度值與下列幾項(xiàng)有關(guān)：

f1為支架彈性變形值；f2為支架非彈性變形值。

最后確定0號(hào)塊階段模板系統(tǒng)施工控制標(biāo)高為：H=H0+f1+f2。

9)數(shù)據(jù)整理及預(yù)壓效果。根據(jù)橋墩支架預(yù)壓記錄表記錄，前期加載過(guò)程中主要消除支架的非彈性變形，卸載過(guò)程中的支架標(biāo)高變化為非彈性變形。在2 d內(nèi)，支架標(biāo)高變化最大為3 mm。

由預(yù)壓所得的數(shù)據(jù)分析可得支架彈性變形值為f1=3 mm，梁底控制標(biāo)高為：H=H0+3 mm。

3 結(jié)語(yǔ)

1)本方法與傳統(tǒng)的沙袋預(yù)壓、水箱預(yù)壓、鋼材預(yù)壓等預(yù)壓方案相比較，工藝技術(shù)含量高，施工周期短，成本低，類(lèi)似工程可推廣使用。

2)可操作性強(qiáng)、安全可靠，可利用工地施工相關(guān)張拉機(jī)具及設(shè)備材料，經(jīng)濟(jì)適用。

[1] TB 10752-2010，高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] 客運(yùn)專(zhuān)線預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁施工技術(shù)[Z].

[3] 高速鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南[Z].

[4] 鐵建設(shè)[2005]160號(hào)，客運(yùn)專(zhuān)線鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)[S].

Reverse tension and preloading construction technology of box girder No.0 block

ZHAO Li-feng

(NorthwestEngineeringCo.,Ltd,ChinaRailway10thBureauGroup,Xi’an710065,China)

The paper studies reverse tension and preloading construction technology of the box girder No.0 block of the extra-large bridge by applying precision rolling rebar, and describes the construction operation points of support erection, measuring point distribution and anti-pressuring structure installation, which has provided a new preloading construction method for continuous beam construction.

reverse tension, bracket, installation, preload

1009-6825(2014)11-0194-03

2014-02-19

趙利峰(1979- )，男，工程師

U445.4

A