王雙卯WANG Shuang-mao

（中鐵十二局集團有限公司，太原030000）

0 引言

隨著我國交通建設(shè)速度不斷加快，路網(wǎng)體系愈發(fā)完善，越來越多的交通線路通過橋隧貫通，而橋梁在線路中的比重隨之越來越大。在橋梁連續(xù)梁施工過程中，0#塊托架預(yù)壓是必不可少的一道關(guān)鍵工序。傳統(tǒng)預(yù)壓方式為單束單頂張拉預(yù)壓或托架整體堆載預(yù)壓。采用單頂張拉預(yù)壓，常因千斤頂行程不足，張拉時需要倒頂張拉，卸載時需要對鋼絞線進行放張，安全風(fēng)險高，操作難度大。采用堆載預(yù)壓，堆載材料常用混凝土預(yù)制塊、砂袋等，因0#塊頂面堆載作業(yè)面有限，且需對堆載材料進行轉(zhuǎn)運、吊裝、卸載工作，在墩高較大的情況下，安全風(fēng)險大、施工成本高，工作量及費用大大增加，施工周期長。

因此，改進托架預(yù)壓方法，研究一種新型的托架預(yù)壓技術(shù)，最大程度地縮短工期、節(jié)約成本，對于連續(xù)梁0#塊快速施工有著舉足輕重的作用。

1 工程背景

鄭萬高鐵湖北段7 標(biāo)兩河口雙線特大橋位于湖北省襄陽市?？悼h馬橋鎮(zhèn)境內(nèi)，中心里程：DK525+140，大橋位于橫溪河與桃坪河交匯的兩河口，橋址區(qū)內(nèi)有X001 公路和S307 省道，且特大橋在6#～7#墩梁部上跨S307 省道，橋梁全長668.36m，最大墩高110m，次高墩高103m。大橋孔跨結(jié)構(gòu)布置為1×24m+2×49mT 構(gòu)+（56+3×96+56）m 連續(xù)梁+2×32mT 構(gòu)+2×32mT 構(gòu)，設(shè)計時速350km/h。大橋所處位置為三山圍一谷地形，便道蜿蜒曲折，坡陡彎急，地形條件惡劣，施工難度極大。全橋共設(shè)計7 個連續(xù)梁T 構(gòu)，因地形條件限制及橋墩高度較高，若所有0 號塊托架采用預(yù)制塊預(yù)壓或單頂張拉預(yù)壓，將出現(xiàn)預(yù)制塊轉(zhuǎn)運難、吊裝難、施工成本高、操作復(fù)雜，安全風(fēng)險高等問題，故全橋T 構(gòu)0號塊托架均采用雙頂張拉預(yù)壓托架施工技術(shù)，達到了預(yù)期效果。

2 雙頂張拉預(yù)壓托架技術(shù)原理

單頂張拉預(yù)壓考慮到千斤頂行程只有20cm，故設(shè)計在托架頂部和承臺上部各安裝一組千斤頂進行雙頂張拉預(yù)壓托架，雙頂行程達到40cm。在承臺的大小里程側(cè)預(yù)埋錨具及鋼絞線，伸出承臺頂面，在墩頂安裝完托架并鋪設(shè)橫向受壓梁后，將承臺內(nèi)預(yù)埋的鋼絞線用一組千斤頂及2個配套的錨具錨固連接后接長延伸至托架頂端，在頂部將接長的鋼絞線與另一組千斤頂用錨具錨固好，先張拉頂部的千斤頂使鋼絞線脫離松弛狀態(tài)并施加初始應(yīng)力，然后再根據(jù)千斤頂形成分級張拉頂部、底部的千斤頂進行模擬荷載預(yù)壓。整體效果如圖1 所示。

圖1 雙頂張拉預(yù)壓托架整體效果圖

3 施工工藝

3.1 施工工藝流程

圖2 施工工藝流程圖

3.2 施工關(guān)鍵技術(shù)要點

3.2.1 承臺預(yù)埋鋼絞線

在承臺施工時預(yù)埋鋼絞線，采用抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值fpk=1860MPa、彈性模量Ep=195GPa、公稱直徑為15.20mm 高強度低松弛鋼絞線，其技術(shù)條件符合GB/T5224-2003 標(biāo)準(zhǔn)，在大小里程側(cè)預(yù)埋，共預(yù)埋4 處，每處設(shè)置8 根鋼絞線（預(yù)埋根數(shù)根據(jù)預(yù)壓重量確定），如圖3 所示。

在施工承臺預(yù)埋鋼絞線時，將鋼絞線與16 孔錨具用夾片錨固牢固，錨下設(shè)置4 層Φ16 鋼筋網(wǎng)片，每處預(yù)埋的8 根鋼絞線要相互分開，鋼絞線之間留有5cm 左右的間隙，以利于鋼絞線與混凝土進行有效地粘結(jié)，避免鋼絞線之間纏繞在一起。同時，鋼絞線預(yù)埋的位置距離承臺邊不小于50cm，承臺內(nèi)預(yù)埋深度不小于2.5m，露出承臺頂面不小于100cm。為防止露出承臺頂面的鋼絞線在澆筑承臺混凝土?xí)r與被混凝土污染和防止鋼絞線生銹，對每根鋼絞線外露部分套PVC 管進行保護并纏膠帶加以防護。

圖3 承臺內(nèi)鋼絞線預(yù)埋圖

3.2.2 下錨固體系

露出承臺的鋼絞線與要接長的鋼絞線通過2 個圓形16 孔錨具、穿心千斤頂、夾片上下分別錨固好組成下錨固體系。露出承臺的鋼絞線穿過千斤頂在千斤頂上方用圓形16 孔錨具與夾片進行錨固，要接長的鋼絞線底部穿過千斤頂在千斤頂下方用圓形16 孔錨具與夾片進行錨固。需注意的是，接長至頂端的鋼絞線與下方鋼絞線要保證垂直，錯位有序，如圖4 所示。

圖4 下錨固體系

3.2.3 鋪設(shè)橫向受壓梁

安裝完三角托架后，在三角托架上沿橫橋向鋪設(shè)雙拼I40b 工字鋼，并在安裝千斤頂位置的上方焊接2 塊40×40cm 的16mm 厚鋼板加強其受力，此外，雙拼I40b 工字鋼的側(cè)面每隔50cm 豎向焊接1 塊加勁肋板防止工字鋼因受壓變形，如圖5 所示。

圖5 橫向受壓梁

3.2.4 上錨固體系

接長的鋼絞線穿過橫向受壓梁與另一組千斤頂通過圓形錨具與夾片進行錨固，組成上錨固體系，如圖6 所示。

圖6 上錨固體系

3.2.5 沉降觀測點布置

每個三角托架頂面沿順橋向布置2 個沉降觀測點，共布置16 個觀測點，觀測點布置如圖7 所示。

圖7 托架沉降觀測點位布置

3.2.6 預(yù)壓張拉施工

3.2.6.1 預(yù)壓荷載計算

0#塊單側(cè)懸臂端砼荷載：F1=86.785m3×2.65t/m3=229.98t=2299.8kN

模板重量：F2=6.4t=64kN

人員及機具重量：F3=5t=50kN

合計：F=F1+F2+F3=2413.8kN，預(yù)壓120%為：1.2×F=2896.6kN

3.2.6.2 鋼絞線張拉力計算

大小里程側(cè)每側(cè)使用2 個穿心千斤頂，故每個千斤頂?shù)膹埨椋篎千斤頂=F/2=1448.3kN

每個張拉千斤頂配8 根鋼絞線，故每根鋼絞線張拉力為：

F鋼絞線=F千斤頂/8=181kN，而鋼絞線設(shè)計最大張拉力為：

Fmax=1860×140/1000=260.4kN，F(xiàn)鋼絞線＜Fmax，所以8 根鋼絞線能承受預(yù)壓張拉所施加的荷載。

3.2.6.3 鋼絞線伸長量計算

每根鋼絞線所受張拉力為181kN，根據(jù)鋼絞線理論伸長量計算公式：

ΔL=（PP×L）/（AP×EP），得出：ΔL=27cm。

3.2.6.4 預(yù)壓張拉

預(yù)壓前注意事項：托架預(yù)壓張拉前，技術(shù)人員應(yīng)對托架進行全方面檢查，加載過程中應(yīng)派專人對托架進行觀察，發(fā)現(xiàn)托架有較大變形或彎曲、傾斜等異常情況時應(yīng)立即停止預(yù)壓，加載時要遵循同步加載、不單側(cè)偏壓的原則；加載前應(yīng)對托架各觀測點標(biāo)高進行測量。

因張拉千斤頂最大行程為20cm＜ΔL=27cm，故預(yù)壓時先張拉托架頂端的千斤頂使鋼絞線脫離松弛狀態(tài)并施加至總應(yīng)力的10%，檢查上下兩組千斤頂錨具各個夾片錨固情況，確認(rèn)無誤后再按方案加載分級要求進行下一步張拉并監(jiān)測。托架頂部千斤頂張拉至達到滿足安全行程要求后開始張拉承臺頂部千斤頂，直至達到最終預(yù)壓荷載。

預(yù)壓荷載按照0%→60%→100%→120%分級加載，每級加載完畢后持荷1 小時觀測托架標(biāo)高。

當(dāng)加載至120%后，每6h 觀測一次變形值，預(yù)壓荷載持續(xù)時間以托架變形穩(wěn)定為原則確定，當(dāng)最后兩次沉降量觀測平均值之差不大于2mm 時即可視為托架變形穩(wěn)定，停止預(yù)壓。（表1）

表1 分級加載油表讀數(shù)

預(yù)壓完之后開始卸載，并及時對托架標(biāo)高進行觀測。卸載按照120%→100%→60%→0%分級卸載，且要保證前后、左右對稱同步卸載。

3.2.7 數(shù)據(jù)分析

全部卸載后，測量托架標(biāo)高，并對所有測量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，得出托架的彈性變形與非彈性變形量，并將托架的彈性變形量作為0#塊施工中的預(yù)留抬高量。

4 應(yīng)用效果

4.1 操作便捷，安全可靠

使用單束雙頂組合張拉，通過雙頂增加千斤頂總行程，避免了在張拉預(yù)壓過程中因千斤頂行程不足，必須二次倒頂?shù)穆闊?，且預(yù)壓卸載時無需對鋼絞線進行放張，更加安全可靠。

4.2 減少工作量，降低施工成本

相比于傳統(tǒng)大量的混凝土預(yù)制塊或水泥袋，本技術(shù)僅使用少量的鋼絞線和千斤頂即可，大大降低了施工成本。同時，省去了堆載材料的轉(zhuǎn)運、吊裝、卸載工作，極大地減少了工作量。

4.3 節(jié)約時間，提升工效

采用本施工技術(shù)僅用2 天即可完成一組托架預(yù)壓，大大減少了縮短了預(yù)壓施工時間，提高了施工效率。

5 結(jié)束語

使用單束雙頂組合張拉，避免了在張拉預(yù)壓過程中因千斤頂行程不足，必須二次倒頂?shù)穆闊?，且預(yù)壓卸載時無需對鋼絞線進行放張，相對以前的單頂張拉預(yù)壓操作簡便，更加安全可靠；且相對傳統(tǒng)堆載預(yù)壓方式施工，避免了因0#塊頂面堆載作業(yè)面有限，且需對堆載材料進行轉(zhuǎn)運、吊裝、卸載工作，在墩高較大的情況下，安全風(fēng)險大、施工成本高，工作量及費用大大增加，施工周期長的問題，更加省工、省力、省時，具有很好的推廣應(yīng)用價值。