連續(xù)梁托架及掛籃預壓鋼絞線反拉工藝技術(shù)總結(jié)

1、中鐵七局集團鄭州公司2013年度新工藝技術(shù)總結(jié)連續(xù)梁0#塊托架預壓鋼絞線反拉工藝技術(shù)總結(jié)中鐵七局葫白公路II標項目部二O一三年八月目 錄一、 工程概況2二、0號塊托架設(shè)計方案3三、0號塊托架預壓方案4四、方案比較10五、注意事項11大洪水溝特大橋主墩0#塊托架預壓施工方案一、 工程概況大洪水溝特大橋起止樁號為：BK25+118BK25+556.75，橋梁全長438.75米，主橋上部結(jié)構(gòu)為90+160+90m預應力混凝土連續(xù)剛構(gòu)箱梁橋，主橋橫斷面為單箱單室箱形斷面，箱梁根部高度10m。采用縱向、豎向預應力體系。箱梁頂板寬10m,底板寬6m，橋墩頂部范圍內(nèi)箱梁頂板厚0.5m，底板厚1.3m，腹板厚

2、0.8m，除橋墩頂部箱梁內(nèi)設(shè)2道橫隔板外，其余均不設(shè)橫隔板。主橋兩幅連續(xù)剛構(gòu)箱梁均采用掛籃懸臂澆筑法施工，除墩頂0#塊外，分22對梁段，即5×2.5+5×3+6×3.5+6×4m進行對稱懸臂澆筑。墩頂0號梁段長度13m，頂板寬度10m，底板寬度6m，截面高10m，頂板厚0.5m，底板厚1.3m，腹板厚0.8m，每段砼數(shù)量450.65m3，全橋共2個0號梁段。二、0號塊托架設(shè)計方案0#塊采用托架施工。使用32a工字鋼作為平撐，斜撐使用25a工字鋼分別與平撐及預埋鋼板焊接形成牛腿支撐，作為0號梁段懸臂部分梁體施工的承重支架。一個0號梁段單側(cè)設(shè)置障礙5排牛腿支

3、撐，各排之間采用14a橫向連接為整體。在平撐上橫向布置25a工字鋼作為支撐模板的底橫梁，橫梁與平撐之間安裝鋼墊作為調(diào)節(jié)和拆卸模板用，同時在外側(cè)加焊護欄作為施工平臺。如下圖：三、0號塊托架預壓方案0#塊墩頂長度9米，墩頂承受的荷載為849.5T；作用于托架上的長度兩側(cè)各2米；每個托架所承受的荷載為161.1T，按1.2系數(shù)計算，每個托架需要壓重193.3噸。1、傳統(tǒng)預壓方案傳統(tǒng)預壓方法大多采用噸包堆載預壓，即購買噸包，采用小型裝載機、吊車，配合人工進行裝砂，每包裝至1噸左右。在采用吊車或塔吊吊至托架進行預壓?；蛘卟捎贸衫︿摻钸M行堆載預壓，將項目上購買的成捆鋼筋集中到需要預壓的橋位，吊車或塔吊吊裝

4、至托架進行預壓。2、“鋼絞線張拉模擬荷載”預壓方案本橋采用“鋼絞線張拉模擬荷載”的方式在托架頂進行施壓，施壓目的主要通過測量觀察各施壓節(jié)點處的變化以檢驗托架的穩(wěn)定性、安全性及變形等。此種方案是在承臺施工時，在承臺里預埋錨具及鋼絞線，伸出承臺頂面，在托架安裝完畢鋪設(shè)橫向工字鋼后，將承臺預埋的鋼絞線用錨具連接延伸至托架頂面，采用千斤頂進行分級張拉的方式進行模擬荷載預壓。承臺預埋鋼絞線在主墩承臺施工時先預埋鋼絞線，采用fpk=1860MPa、Es=1.95×105MPa符合GB/T5224-2003標準要求的S15.2mm鋼絞線，具體預埋根數(shù)根據(jù)荷載作用在托架上的點數(shù)而定，本橋托架方案為1

5、5個點，因此布置4束，每束設(shè)置4根鋼絞線，如下圖所示：預埋鋼絞線底端在施工承臺時，將鋼絞線與錨具用夾片等錨固牢固，設(shè)置錨下鋼筋網(wǎng)片4層。盡量不要使用借助擠壓機和油泵實現(xiàn)擠壓錨變形對鋼絞線形成握裹固定作為固定端，避免因張拉力較大的時候?qū)D壓頭拉脫。每處埋入承臺內(nèi)的4根鋼絞線分開，鋼絞線之間留有5cm左右的空隙，以利于混凝土與鋼絞線進行有效的粘結(jié)，避免鋼絞線之間纏繞在一起。同時，預埋鋼絞線距離承臺邊緣不要小于50cm，固定端埋置深度不小于2m，露出承臺頂面不小于50cm。另外，為防止露出承臺頂面的鋼絞線在澆筑砼時和砼粘結(jié)，對鋼絞線外露部分套內(nèi)徑5cm的PVC管進行保護并纏繞膠帶作失效處理。預壓點位

6、布置托架施工三角托架頂部的I32a安裝完成，在頂部I32a工字鋼上安裝鋪設(shè)橫梁工字鋼后，即開始進行預壓工作。本橋考慮到0號塊分三次進行澆筑，托架不進行超載預壓，按100%荷載進行預壓控制。鋼絞線從承臺頂伸出的預埋鋼絞線上連接，延伸至托架頂，連接方式可以采用整體對接式連接器（例如YM15LB型連接器），也可以采用圓形多孔錨具，利用夾片將預埋的鋼絞線和從托架垂下的鋼絞線錨在同一個錨具上，相當于整體連接器。盡量不要使用采用擠壓錨形式的連接器（例如YM15L型連接器），原因同樣是防止張拉力過大將擠壓頭拉脫。鋼絞線延伸到托架上后，在橫梁工字鋼與托架頂部I32a的接觸點上進行張拉模擬荷載進行預壓，考慮到托

7、架斜撐工字鋼的影響，可以適當調(diào)整下位置，每個點位分一根鋼絞線。如下圖，共15個點：預壓取值每根鋼絞線的張拉力要事先經(jīng)過計算確定，考慮0#塊作用在托架上的荷載的同時，因托架上個張拉點位位置及承臺預埋鋼絞線位置的問題，不可能做到每根鋼絞線豎直，因此還要考慮鋼絞線與托架頂面形成的夾角。將0#塊按各部位分解計算重量，分配給每個張拉點位，然后每個張拉點位再根據(jù)三角形定理進行計算每根鋼絞線的張拉力，最后根據(jù)千斤頂及油表標定的方程計算出對應的油表讀數(shù)，并據(jù)此進行張拉力控制。預壓流程預壓流程圖如下圖所示：焊接托架檢查預埋鋼板合格鋪設(shè)橫梁加載測量標高鋼絞線張拉逐級加載保持荷載觀察變形分級卸載數(shù)據(jù)分析測量標高預壓

8、方法在橫梁工字鋼頂鋼絞線加載處安放2工25a扁擔梁，用鋼楔塊將扁擔梁墊平，直至扁擔梁頂承壓面與鋼絞線垂直即可。扁擔梁頂面放置工作錨板，將夾片稍稍打緊，其上安裝千斤頂進行張拉。扁擔梁的安裝要注意，位置不擋鋼絞線的情況下，盡量靠近節(jié)點。張拉原則：先中間后邊緣、前后左右對稱分階段施加張拉力。在加載前測量各觀測點的標高。鋼絞線采用單端張拉，千斤頂型號采用YDC240Q型，數(shù)量為2臺，以便滿足對稱施加張拉力的要求。荷載按照020%80%100%分級加載，每級加載完畢持荷30分鐘后觀測標高。當加載至100%后，宜每6小時測量一次變形值。預壓荷載持續(xù)時間以托架變形穩(wěn)定為原則確定，最后兩次沉落量觀測平均值之差

9、不大于2mm時，即可終止預壓。根據(jù)實際觀測顯示，加載至100%后6個小時內(nèi)，變形值較大，12小時后就基本穩(wěn)定，因此保持100%荷載24小時即可開始卸載。分級卸載，并及時觀測。卸載按照100%50%0分級卸載，同時做到前后、左右對稱卸載。全部卸載后，測量其標高。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量與非彈性變形量，并將彈性變形量作為施工中的預留抬高量。注意事項預壓準備工作要在樁基施工完畢就要開始進行，鋼絞線、錨具等需要在承臺施工時進場，并進行預埋。張拉前要將托架滿鋪，可以采用空心薄壁墩或0#塊的鋼模板鋪設(shè)。加載過程中，有專人負責記錄鋼絞線的加載噸位及鋼絞線伸長量，以便復核。加載過程中，

10、有專人檢查托架各部件，發(fā)現(xiàn)異常情況及時處理。托架如加載過程中發(fā)現(xiàn)撓度過大，應暫停加載，查找原因。四、方案比較1、傳統(tǒng)堆載預壓方案在托架預壓中的弊端存在很大安全風險。目前預壓所廣泛使用的噸包多為一些化工產(chǎn)品的包裝袋回收使用，化工產(chǎn)品的殘留以及噸包的質(zhì)量都是不安全因素。同時，因0#塊伸出墩頂只有2米，人工在上面摘鉤也存在很大安全隱患，尤其在高堆載上面更加危險。無法達到預計重量。 0#塊伸出墩頂只有2米，底板寬度也只有6米，每個托架受力面積只有12平方米，一個噸包平均占用約1平方米，每層也就是12個噸包，要滿足預壓重量193.3噸，需要16層。在這么小的面積上放置噸包，最多放置4到5層，再多就要失穩(wěn)

11、，而且墩高太高，風荷載作用下，高堆載容易引起傾覆。因此，采用此種方案，遠遠無法達到預計重量。預壓周期長，工作量大。按此橋0#塊的預壓重量，需要噸包400個并裝砂。根據(jù)以往經(jīng)驗，采用一臺8噸吊車、一臺徐工LW100裝載機，配合人工10人進行裝包，不考慮場地限制的情況下，400個噸包裝砂需要5天，再考慮吊裝及壓重保持及卸荷時間，至少需15天時間方能完成預壓。如采用成捆鋼筋吊裝進行堆載預壓，按25的鋼筋一般每捆為70根，一捆就是2.43噸，近400噸鋼筋需要164捆，不但同樣需要面臨堆載高度太高、安全風險大、周期長的問題，而且占用資金也太大。2、鋼絞線張拉模擬荷載預壓方案的優(yōu)勢采用鋼絞線張拉模擬荷載

12、的預壓方案符合當前作業(yè)環(huán)境，更加符合托架受力實際工況，保證安全達到預壓目的，又節(jié)省工期及預壓投入。安全可控，一是不需要在高堆載上進行操作，二是只要保證鋼絞線、錨具等質(zhì)量就能保證質(zhì)量，同時在托架上滿鋪鋼模板，即使出現(xiàn)鋼絞線拉斷、拉脫，因有鋼模板遮擋也不會對作業(yè)人員造成傷害。不但能夠達到預壓重量，還能根據(jù)箱梁各部位的重量分布控制張拉力，更加接近實際工況。預壓周期短，工作量小，預壓時間、卸載時間都短，從開始準備工作到卸載完畢，只需要2到3天。根據(jù)以上描述，此工藝僅用時3天就可全部預壓完成，避免了采用傳統(tǒng)堆載法時存在耗費材料多、加載時間長、加載噸位難以精確控制的問題，同時又節(jié)約了成本、加快了施工進度。

13、此技術(shù)在連續(xù)梁主墩高度較高的的情況下，比傳統(tǒng)堆載預壓方法優(yōu)越性更加明顯，尤其適用，在該橋施工中進行了廣泛應用，掛籃預壓、邊跨現(xiàn)澆段預壓均采用了此種預壓方式。五、注意事項1、埋入承臺是否采用錨具如果項目部沒有及時進場鋼絞線及錨具，也可以通過錨固長度的計算，避免采用常規(guī)的方法時鋼絞線底部需要預埋配套的錨具的情況。以此橋為例計算如下：為使加載預壓時整個底板受力均勻，接近混凝土澆筑時的受力狀態(tài)，在0號塊托架I32a主梁頂布置16個觀測點，共分為4個斷面，一個斷面設(shè)4個觀測點。觀測點布置在靠近集中荷載不影響加載處。鋼絞線錨固長度計算：L=a×fy×d/ft式中：L為鋼絞線的錨固長度（鋼絞線埋入承臺內(nèi)的深度）a為鋼筋的外形系數(shù)，取0.16 fy為鋼絞線的抗拉強度設(shè)計值，取1395MPa ft為混凝土軸心抗拉強度設(shè)計值，C30混凝土取1.43MPa d為鋼絞線的公稱直徑，取15.2mm則L=0.16×1395×15.2/1.43=2.4m。即鋼絞線埋入承臺內(nèi)2.4m滿足要求。為保險起見，將鋼絞線底部采用壓花處理并加設(shè)一層10鋼筋網(wǎng)加強，避免了采用常規(guī)的方法時鋼絞線底部需要預埋配套的錨具的情況。但此種方法存在一定隱患，即鋼絞線有可能從承臺中被拉脫，個人認為最好是項