曹超云

摘? 要：城市橋梁建設(shè)中，特別是城市立交高架橋建設(shè)中，作業(yè)空間往往較為拮據(jù)，故蓋梁常采用大懸臂設(shè)計以減少對地面空間的侵占。通過二次張拉變形計算，為預(yù)應(yīng)力鋼索張拉提供科學(xué)依據(jù);二次張拉工藝施工時，進(jìn)行變形檢測，特別是豎向位移檢測，有效地控制了蓋梁標(biāo)高，減少橋面鋪裝層的厚度偏差，有利于提高橋鋪裝層均勻性，增強(qiáng)橋梁的耐久性。

關(guān)鍵詞：大懸臂蓋梁? 預(yù)應(yīng)力二次張拉? 變形計算? 施工控制

中圖分類號：U441 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）05（c）-0039-03

1? 工程概況

329國道舟山段改建工程起點(diǎn)位于鴨蛋山碼頭，起點(diǎn)樁號K0+000，終點(diǎn)與平東線相交，設(shè)徐家村互通，路線終點(diǎn)樁號K49+318，路線總長49.318km。329國道舟山段全線建成后，將成為舟山第一條城市快速路，實(shí)現(xiàn)本島“半小時交通圈”對促進(jìn)新區(qū)經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展具有重大意義，并將提升城市形象，為打造全省最美入城路創(chuàng)造條件。全線共有互通主線橋2座，匝道橋2座，預(yù)應(yīng)力蓋梁86片，以雙柱式矩形鋼筋混凝土雙懸臂構(gòu)造為主，蓋梁長度為25.5m。以白泉2號橋54#蓋梁為例（見圖1），大懸臂雙柱式橋墩蓋梁的懸臂長度與雙柱墩計算寬度比=（880+85）/

（450+170）=1.556，跨高比小于2.0，為國內(nèi)罕見，屬大懸臂深受彎構(gòu)件，其應(yīng)力分布不符合平截面假定，受力較為復(fù)雜且變形大，施工過程中對大懸臂蓋梁預(yù)應(yīng)力二次張拉變形進(jìn)行計算，作為橋面和蓋梁標(biāo)高控制的依據(jù)。

第一次張拉、壓漿、封錨均在既有施工腳手架上完成。待梁板安裝完成后進(jìn)行二次張拉，張拉作業(yè)在定制的施工掛籃上進(jìn)行，張拉完成后24h內(nèi)進(jìn)行壓漿作業(yè)并及時封錨。張拉控制數(shù)據(jù)輸入后，并經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理核實(shí)正確后開始啟動電源進(jìn)行張拉，張拉根據(jù)設(shè)計圖紙要求按以進(jìn)行操作控制。

2? 蓋梁預(yù)應(yīng)力二次張拉變形計算

2.1 計算模型

蓋梁midas計算模型如圖2所示。

2.2 計算參數(shù)

汽車荷載：公路-Ⅰ級;

C40混凝土：重力密度=26.0kN/m3，彈性模量Ec=3.45×104MPa;

預(yù)應(yīng)力鋼絞線：=15.20，fpk=1860MPa，鋼索錨下控制應(yīng)力σcom=1339.0，彈性模量Ep=1.95×105MPa，松駛率

=0.035，松駛系數(shù)=0.3;

金屬波紋管：管道摩擦系數(shù)=0.20，管道偏差系數(shù)k=0.0015;

塑料波紋管：管道擦系數(shù)p=0.17，管道偏差系數(shù)k=0.0015。

2.3 計算結(jié)果

（1）主體應(yīng)力（見圖3）。

立柱梁單元應(yīng)力最大為9.4MPa≤30MPa（混凝土設(shè)計強(qiáng)度）;

蓋梁梁單元應(yīng)力最大為18.2MPa≤40MPa（混凝土設(shè)計強(qiáng)度）;

故施工方法各個階段符合結(jié)構(gòu)設(shè)計要求。

（2）第一次張拉變形控制。

第一次張拉產(chǎn)生最大變形為13.71mm≤L/600=16mm，滿足設(shè)計要求，計算結(jié)果如圖4所示。

（3）預(yù)制梁板架設(shè)后位移。

第一次張拉后進(jìn)行預(yù)制梁板架設(shè)，架梁后產(chǎn)生變形為下擾12.82mm≤L/600=16mm，滿足設(shè)計要求，計算結(jié)果如圖5所示。

（4）第二次張拉。

第二次張拉產(chǎn)生形變?yōu)?3.88mm≤L/600=16mm，滿足設(shè)計要求，計算結(jié)果如圖6所示。

3? 蓋梁預(yù)應(yīng)力二次張拉施工

3.1 張拉準(zhǔn)備

預(yù)應(yīng)力張拉采用張拉雙控，以張拉應(yīng)力控制為主，伸長量控制作為校驗，實(shí)際伸長與理論伸長相比較，誤差不得大于±6%，如發(fā)現(xiàn)伸長量異常立即停止張拉，查明原因并提出解決方案，待監(jiān)理工程師審查批準(zhǔn)后，方可繼續(xù)張拉。

張拉所用的千斤頂、壓力表、油泵等設(shè)備送寧波市計量測試研究院檢定，檢定合格后由監(jiān)理審批同意方可投入使用，張拉使用的千斤頂和壓力表、油泵必須配套使用并根據(jù)校驗證書提供回歸方程。確定張拉力與油泵壓力表讀取之間的對應(yīng)數(shù)據(jù)，校驗出每個階段所需要的張拉力和壓力表讀數(shù)，以便操作人員掌握使用。

（1）清除錨具支承墊板上的水泥漿，并檢查其與波紋管孔中心垂直度，如有偏差，用楔形鋼墊塊調(diào)整。將錨環(huán)中心與管道中心對齊，并將錨環(huán)的輪廓準(zhǔn)確地描畫在墊板上。

（2）采用梳絲板梳絲后，安裝錨環(huán)及夾片，錨板安放在錨墊板的槽內(nèi)，套入夾片并用小鋼管將夾片均勻打緊，所有的夾片外露量一致，鋼絞線不得扭轉(zhuǎn)，鋼絞線之間不得交錯重疊，以防斷裂。

（3）安裝限位板及千斤頂，采用倒鏈滑輪組提升安裝千斤頂，調(diào)整活塞外伸量至最小位置（不可到0位），頂靠均勻無隙。將缺口轉(zhuǎn)到便于測量鋼絞線長度的方向。千斤頂就位后，將鋼絞線按順序嵌入夾盤內(nèi)，用楔塊卡住。然后調(diào)整千斤頂?shù)奈恢?，使管道、錨環(huán)、千斤頂處在一條軸線上。

（4）安裝工具錨板，此時注意鋼絞線在工具錨的孔位與錨環(huán)的孔位一致，嚴(yán)禁在千斤頂孔內(nèi)鋼絞線發(fā)生交叉，以免張拉時發(fā)生斷絲事故，安裝工具錨夾片并打緊，所用夾片在安裝前在外表先打點(diǎn)臘，以便退出靈活。

（5）在安裝千斤頂?shù)耐瑫r，將智能張拉設(shè)備安裝完畢，并調(diào)整就緒。

3.2 鋼束張拉步驟

0→初始應(yīng)力（10%σcom）→預(yù)張拉應(yīng)力（20%σcom）→100%σcom持荷2minσcom（錨固）。

3.3 張拉順序

蓋梁分為兩次張拉，首先待混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%以上并養(yǎng)護(hù)不少于14天以后進(jìn)行第1次預(yù)應(yīng)力張拉（張拉束號：N21、N22、N23、N24、N25及N13）并在24h內(nèi)壓漿，壓漿7天后架設(shè)一側(cè)梁板（架梁順序：5-4-6-3-7-1-9-2-8），然后進(jìn)行第二次張拉（張拉束號：N11、N12、N14、N15）。壓漿結(jié)束7天后架設(shè)另一側(cè)梁板（架梁順序：5-4-6-3-7-1-9-2-8）。

3.4 張拉控制

預(yù)應(yīng)力張拉采用張拉雙控，以張拉應(yīng)力控制為主，伸長量控制作為校驗，實(shí)際伸長與理論伸長相比較，誤差不得大于±6%。

智能張拉過程中，張拉儀器將對分級張拉過程、張拉力控制、伸長量量測等進(jìn)行自動控制，并自動記錄相關(guān)原始數(shù)據(jù)。第一片蓋梁張拉還用人工量伸長量核實(shí)智能張拉的正確性。伸長量的計算：千斤頂先加荷至σ0，量取0→初應(yīng)力σ0的伸長量△L1，但不作為初張伸長量。再加荷至2倍σ0，量取伸長量△L2，取△L2～△L1作為初張伸長量推算值。再加荷至σcom，量取伸長量△L3。則鋼束實(shí)際伸長量：ΔL=（ΔL3-ΔL1）+（ΔL2-ΔL1）=ΔL3+ΔL2-2ΔL1）。鋼束實(shí)際伸長量滿足：。錨固階段張拉端預(yù)應(yīng)力筋的回縮量，不大于設(shè)計規(guī)定5mm。每一束張拉完成后，設(shè)備自動退頂，保存數(shù)據(jù)。施工人員退去兩端工具錨，卸下千斤頂，并觀察鋼絞線有無滑動現(xiàn)象。如無異常，進(jìn)行下一束道鋼束的張拉施工。

3.5 變形檢測

測量放線人員對墩柱頂和蓋梁頂坐標(biāo)進(jìn)行檢查，復(fù)核無誤后，進(jìn)行標(biāo)識。預(yù)應(yīng)力鋼索二次張拉過程中，用經(jīng)緯儀檢測變形情況，特別加強(qiáng)豎向變位的檢測。

3.6 孔道壓漿

按要求鋼束張拉完成后24h內(nèi)，待預(yù)應(yīng)力鋼束應(yīng)力平穩(wěn)時及時進(jìn)行注漿，專用壓漿料標(biāo)號為M40，注漿要求采用智能壓漿施工工藝，要求每個孔道一次壓漿完成，不得中斷。

4? 結(jié)語

（1）大懸臂雙柱式橋墩蓋梁預(yù)應(yīng)力鋼索通過二次張拉工藝，并進(jìn)行變形檢測，特別是豎向位移檢測，有效地控制了蓋梁標(biāo)高，減少橋面鋪裝層的厚度偏差，利于提高橋鋪裝層均勻性。

（2）預(yù)應(yīng)力鋼索二次張拉嚴(yán)格按操作規(guī)程作業(yè)，每次張拉結(jié)束后無滑絲、斷絲情況即可進(jìn)行多余鋼絞線切割，并立即用水泥砂漿將錨頭封堵嚴(yán)密（防止壓漿時冒漿），待達(dá)到一定強(qiáng)度后進(jìn)行壓漿施工。

（3）大懸臂蓋梁高架橋大幅度減少對地面空間的侵占，使出入舟山更為便捷、快速。工程施工中大懸臂蓋梁采用預(yù)應(yīng)力二次張拉有效地控制蓋梁和橋面標(biāo)高，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。大懸臂蓋梁施工和通車照片如圖7所示。

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