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#塊托架預壓是必不可少的一道關鍵工序。傳統(tǒng)預壓方式為單束單頂張拉預壓或托架整體堆載預壓。采用單頂張拉預壓，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，安全風險高，操作難度大。采用堆載預壓，堆載材料常用混凝土預制塊、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運、吊裝、卸載工作，在墩高較大的情況下，安全風險大、施工成本高，工作量及費用大大增加，施工周期長。

因此，改進托架預壓方法，研究一種新型的托架預壓技術，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 標兩河口雙線特大橋位于湖北省襄陽市?？悼h馬橋鎮(zhèn)境內，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。大橋孔跨結構布置為1×24m+2×49mT 構+（56+3×96+56）m 連續(xù)梁+2×32mT 構+2×32mT 構，設計時速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。全橋共設計7 個連續(xù)梁T 構，因地形條件限制及橋墩高度較高，若所有0 號塊托架采用預制塊預壓或單頂張拉預壓，將出現(xiàn)預制塊轉運難、吊裝難、施工成本高、操作復雜，安全風險高等問題，故全橋T 構0號塊托架均采用雙頂張拉預壓托架施工技術，達到了預期效果。

2 雙頂張拉預壓托架技術原理

單頂張拉預壓考慮到千斤頂行程只有20cm，故設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壓托架，雙頂行程達到40cm。在承臺的大小里程側預埋錨具及鋼絞線，伸出承臺頂面，在墩頂安裝完托架并鋪設橫向受壓梁后，將承臺內預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壓。整體效果如圖1 所示。

圖1 雙頂張拉預壓托架整體效果圖

3 施工工藝

3.1 施工工藝流程

圖2 施工工藝流程圖

3.2 施工關鍵技術要點

3.2.1 承臺預埋鋼絞線

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

在施工承臺預埋鋼絞線時，將鋼絞線與16 孔錨具用夾片錨固牢固，錨下設置4 層Φ16 鋼筋網(wǎng)片，每處預埋的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，避免鋼絞線之間纏繞在一起。同時，鋼絞線預埋的位置距離承臺邊不小于50cm，承臺內預埋深度不小于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時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 承臺內鋼絞線預埋圖

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 預壓張拉施工

3.2.6.1 預壓荷載計算

0#塊單側懸臂端砼荷載：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

大小里程側每側使用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 預壓張拉

預壓前注意事項：托架預壓張拉前，技術人員應對托架進行全方面檢查，加載過程中應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立即停止預壓，加載時要遵循同步加載、不單側偏壓的原則；加載前應對托架各觀測點標高進行測量。

因張拉千斤頂最大行程為20cm＜ΔL=27cm，故預壓時先張拉托架頂端的千斤頂使鋼絞線脫離松弛狀態(tài)并施加至總應力的10%，檢查上下兩組千斤頂錨具各個夾片錨固情況，確認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，直至達到最終預壓荷載。

預壓荷載按照0%→60%→100%→120%分級加載，每級加載完畢后持荷1 小時觀測托架標高。

當加載至120%后，每6h 觀測一次變形值，預壓荷載持續(xù)時間以托架變形穩(wěn)定為原則確定，當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，停止預壓。（表1）

表1 分級加載油表讀數(shù)

預壓完之后開始卸載，并及時對托架標高進行觀測。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#塊施工中的預留抬高量。

4 應用效果

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，避免了在張拉預壓過程中因千斤頂行程不足，必須二次倒頂?shù)穆闊?，且預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)大量的混凝土預制塊或水泥袋，本技術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

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

5 結束語

使用單束雙頂組合張拉，避免了在張拉預壓過程中因千斤頂行程不足，必須二次倒頂?shù)穆闊?，且預壓卸載時無需對鋼絞線進行放張，相對以前的單頂張拉預壓操作簡便，更加安全可靠；且相對傳統(tǒng)堆載預壓方式施工，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運、吊裝、卸載工作，在墩高較大的情況下，安全風險大、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，具有很好的推廣應用價值。