橋梁墩頂起始段鋼管支架反支點預(yù)壓施工技術(shù)

余 夢 （安徽省路港工程有限責(zé)任公司，安徽 合肥 230011）

1 引言

墩頂起始段鋼管支架反支點預(yù)壓技術(shù)的應(yīng)用，不僅驗證了現(xiàn)澆橋梁支架的設(shè)計承載力和穩(wěn)定性，改變了傳統(tǒng)的鋼管支架的堆載預(yù)壓慣性思維，是一種觀念和工藝創(chuàng)新和突破；使現(xiàn)澆橋梁支撐體系的沉降預(yù)壓實現(xiàn)預(yù)控和可測，真正實現(xiàn)預(yù)壓加載工作的精準(zhǔn)控制。該技術(shù)工藝新穎，操作簡便；節(jié)約大量的周轉(zhuǎn)材料和人工，節(jié)省大型起重設(shè)備的投入和臺班費；既加快了施工進(jìn)度，又降低了施工成本。對于梁體截面高大，結(jié)構(gòu)面荷載大的現(xiàn)澆鋼管支撐體系橋梁，更是優(yōu)勢明顯；若換成常規(guī)砂袋預(yù)壓，勢必增加砂袋預(yù)壓的層數(shù)，而加載程序和分級加載的控制要求高，周期長，高空作業(yè)安全風(fēng)險大。采用本技術(shù)，能夠確保預(yù)壓的質(zhì)量和實現(xiàn)安全作業(yè)，符合現(xiàn)代工程的文明環(huán)保施工要求，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。該技術(shù)適用于一般掛籃懸澆橋梁和現(xiàn)澆橋梁墩頂起始段鋼管支架反支點預(yù)壓，運(yùn)用前景廣闊。

2 工藝原理

工藝原理：根據(jù)懸澆橋梁截面和節(jié)段長度，分段計算分段節(jié)段結(jié)構(gòu)恒載；根據(jù)設(shè)計要求的預(yù)壓加載系數(shù)換算成預(yù)壓荷載。懸澆節(jié)段長度短，且少支點鋼管支撐體系剛性連接，預(yù)壓荷載均分。首先將張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線預(yù)埋承臺底部，固定端采用擠壓錨，出露承臺頂至0.3m長度用粗鋼筋臨時豎直固定，其余理順擱置在不影響當(dāng)前施工的區(qū)域且不得受到污染；待承臺施工完成，進(jìn)行主墩墩身施工，依次搭設(shè)鋼管立柱、墊梁和主梁，穿鋼絞線并用液壓千斤頂分級加載張拉，以達(dá)到消除少支點鋼管支撐體系非彈性變形的目的。

3 技術(shù)特點

①施工簡便，僅需投入張拉錨具和預(yù)應(yīng)力施工設(shè)備，無需大型起吊和運(yùn)輸設(shè)備。

②分級加載效果直觀、可測，真正實現(xiàn)有效加載到設(shè)計要求的預(yù)壓荷載，消除了鋼管支架的非彈性變形，采集卸載后的彈性變形量；施工組織簡單，程序明確。

③現(xiàn)場整潔，無污染。分級加載，可實時動態(tài)監(jiān)測鋼管支架變形穩(wěn)定情況，安全風(fēng)險小。

④降低了工人勞動強(qiáng)度，縮短預(yù)壓周期，加快了施工進(jìn)度，節(jié)約工程成本；具有較好的經(jīng)濟(jì)效益、安全效益和社會效益。

4 適用范圍

本技術(shù)適用于現(xiàn)澆、懸澆橋梁等墩頂起始段鋼管支架體系的預(yù)壓。

5 施工工藝流程及操作要點

5.1 施工工藝流程

鋼絞線下料，固定端加工鎖頭→在承臺鋼筋綁扎時底部預(yù)埋鋼絞線張拉材料→承臺施工→主墩墩身施工→依次搭設(shè)支架，安裝墊梁、主梁→加固支撐體系，安裝張拉端錨具→分級張拉至計算控制力→沉降觀測→待支架沉降穩(wěn)定后卸載。

5.2 操作要點

5.2.1 鋼絞線下料，固定端加工鎖頭

下料前先將整捆待解鋼絞線用鋼管及扣件抱成框架自穩(wěn)定體系固定，防止鋼絞線崩散；下料長度根據(jù)承臺內(nèi)預(yù)埋深度、鋼管和墊梁主梁高度、錨具、張拉工作長度等實際高度綜合控制；用砂輪等機(jī)械式切割機(jī)切割鋼絞線，嚴(yán)禁使用電弧等熱源切割。

5.2.2 預(yù)埋安裝固定端錨具，澆筑承臺

在承臺鋼筋骨架安裝過程中，將安裝好的固定端擠壓錨具和鋼絞線一起預(yù)埋在承臺中下部的混凝土中，注意預(yù)埋的平面位置與鋼管支架正上方的張拉設(shè)計位置相符；安裝固定端擠壓錨具，保持預(yù)埋混凝土內(nèi)埋設(shè)深度不小于0.8m。分層澆筑承臺混凝土，及時進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

5.2.3 主墩墩身施工

綁扎主墩墩身鋼筋和預(yù)埋件，支立模板，澆筑混凝土。

5.2.4 支架搭設(shè)

支架安裝時，先測量放樣，按設(shè)計鋼管支架規(guī)格、間距有序搭設(shè)，及時加固，鋼管支撐立柱的傾斜度≤1H/1000（H-鋼管立柱高度），且不得大于15mm。

5.2.5 安裝墊梁、主梁

依次搭設(shè)、安裝墊梁和主梁，及時加固剪刀撐和連接桿件。

5.2.6 安裝張拉端錨具

檢查主梁表面平整度，防止張拉時產(chǎn)生水平偏載力。牽引鋼絞線并穿束，安裝張拉端錨具，使張拉筋與固定端、張拉端在一條豎向線上；打緊夾片。

5.2.7 張拉

根據(jù)預(yù)壓設(shè)計荷載計算張拉力，按標(biāo)定的回歸方程式，計算油壓表讀數(shù)。各項準(zhǔn)備工作完成后，逐根張拉預(yù)應(yīng)力筋。張拉順序按評審過的技術(shù)方案執(zhí)行，若沒有規(guī)定，一般按：50%N中→50%N左和N右→100%N中→100%N左和N右。每根鋼絞線受力不超過0.75極限抗拉強(qiáng)度。

5.2.8 沉降觀測和卸載

預(yù)應(yīng)力施加完畢，按1次/6h的觀測頻率進(jìn)行沉降觀測，相鄰兩次的沉降值相等，并再延長6h，若沒有變化，即認(rèn)為沉降穩(wěn)定，可卸載。卸載采用千斤頂按加載的逆順序依次進(jìn)行。卸載完畢，觀測采集彈性變形值。

6 機(jī)具設(shè)備

序號 機(jī)械設(shè)備名稱 規(guī)格型號 單位 數(shù)量 備注1 油泵 SK-70 臺 4 2 千斤頂 YCD250 臺 4 3 精密水準(zhǔn)儀 索佳SOKKIA 臺 1 4 水準(zhǔn)尺 臺 1 5 鎖頭加工機(jī) 臺 1

7 質(zhì)量控制

7.1 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

最新《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T F50-2011）、《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG F80/1-2004）、設(shè)計文件。

7.2 質(zhì)量控制

①千斤頂和油壓表等張拉設(shè)備應(yīng)配套標(biāo)定，并配套使用，設(shè)備使用半年或在使用中預(yù)應(yīng)力機(jī)具設(shè)備或儀表出現(xiàn)反常現(xiàn)象或千斤頂檢修后應(yīng)重新標(biāo)定。

②預(yù)應(yīng)力材料（預(yù)應(yīng)力筋、錨具等）在存放、運(yùn)輸和安裝過程中采取有效措施，防止受潮、損傷和銹蝕。

③預(yù)應(yīng)力筋的下料長度通過計算確定，計算時需考慮結(jié)構(gòu)埋置深度或錨夾具厚度、千斤頂長度和外露工作長度等因素。預(yù)應(yīng)力筋的切斷，采用切斷機(jī)或砂輪鋸，不得采用電弧切割。

④錨具、夾具進(jìn)場時，除按出廠合格證和質(zhì)量證明書核查其錨固性能類別、型號、規(guī)格及數(shù)量外，還應(yīng)按下表規(guī)定進(jìn)行驗收。

注：表中每批的含義為同種材料和在同一生產(chǎn)工藝條件生產(chǎn)的產(chǎn)品。

⑤施加預(yù)應(yīng)力時，預(yù)應(yīng)力筋、錨具、千斤頂需位于同一軸線上。預(yù)應(yīng)力筋采用應(yīng)力控制方法張拉時，以伸長值進(jìn)行校核，進(jìn)行雙控；實際伸長值與理論伸長值的差值控制在±6%以內(nèi)。

⑥應(yīng)力施加程序為：0→初應(yīng)力→設(shè)計張拉力→持荷5分鐘，錨固→回油。

⑦張拉時，承臺或基礎(chǔ)的混凝土不低于設(shè)計強(qiáng)度等級值的95%。

⑧反支點預(yù)應(yīng)力加載過程中，作業(yè)人員必須站立側(cè)面，防止夾片飛出傷人。

8 安全措施

①張拉作業(yè)人員需持證上崗，掛牌作業(yè)。操作人員在未得到指令或指令不清的情況下嚴(yán)禁進(jìn)行操作，發(fā)現(xiàn)問題及時向技術(shù)主管報告。

②張拉千斤頂作業(yè)危險區(qū)域禁止人員滯留，設(shè)置安全警示標(biāo)牌和標(biāo)志，高壓油泵放在構(gòu)件端部兩側(cè)，操作人員站在預(yù)應(yīng)力筋側(cè)面，以防預(yù)應(yīng)力筋飛出傷人。

③操作高壓油泵的人員需戴護(hù)目鏡或防護(hù)面具，防止油管破裂、接頭不嚴(yán)噴油傷眼。張拉完畢，稍等幾分鐘，待張拉系統(tǒng)內(nèi)油壓下降為零時再拆卸張拉設(shè)備，防止高壓油傷人。

④高處作業(yè)人員體檢合格后，方可安排高處作業(yè)；在搭設(shè)、拆除或改變作業(yè)程序時，禁止人員進(jìn)入危險區(qū)域；作業(yè)人員高處作業(yè)需系好安全帶，高處作業(yè)面、工作平臺滿鋪腳手板，四周裝好欄桿扶手，必要時掛安全網(wǎng)，上、下梯子掛牢放穩(wěn)，作業(yè)人員穿防滑鞋；遇五級以上強(qiáng)風(fēng)、濃霧、雷電等惡劣天氣嚴(yán)禁露天高處作業(yè)。