反支点预压方法在高支墩桥梁中的运用

江苏省市政公用工程专业一级注册建造师继续教育培训班（第七期）反支点预压方法在高支墩桥梁中的运用学 号： 姓 名： 吴 鹏 工作单位：江苏镇江安装集团有限公司手机号码： 二0一三年九月三十日反支点预压方法在高支墩桥梁中的运用姓名：吴鹏 学号： 工作单位：江苏镇江安装集团有限公司摘要 反支点预压方法是一项最新的桥梁挂篮、支架预压方法，它可以在桥梁施工中广泛运用。本文将分析传统预压方法在高支墩桥梁中运用的缺点，结合铁罗坪特大桥中挂篮反支点预压方案的实际操作，对这个方法进行具体阐述，说明其优点。关键词:高支墩桥梁，预压，钢绞线，反支点张拉，对称。预压是桥梁施工中的一项重要工作，对于普通的桥梁来说，无论是用沙袋堆垒还是水箱储水，难度都不是很大，但是对于高支墩桥梁，尤其是山区中的跨峡谷高支墩大桥来说，就是一项非常困难的工作。高支墩梁的施工，对于支架、托架、挂篮等要求的预压荷载特别大，且位置特别高，施工难度很大，需要投入的人力，物力和时间就特别大。所以，设计一个合理有效的预压方案就显得尤为重要。特对于工程进度、工程成本的控制具有很大的影响。反支点预压方法，就是采用钢绞线模拟挂篮和支架在预压过程中受到的作用力，对挂篮和支架施加反力，以消除整个支架的非弹性变形，并得出弹性变形，确定预拱度。本人于2006年毕业，工作于中铁一局二公司，参与了位于湖北省宜昌市长阳县的沪蓉高速铁罗坪特大桥项目的施工。并直接负责该桥梁的挂篮拼装、预压和上部横梁托架、支架的安装、预压。现在结合该工程中桥梁的挂篮预压，介绍反支点预压方法高支墩桥梁施工中的运用。工程概况铁罗坪特大桥是属于沪蓉国道主干线湖北宜昌至恩施段的一座特大斜拉桥。铁罗坪特大桥主桥为140+322+140m预应力混凝土边主梁斜拉桥，主塔与主梁连接处固结。立面布置如下图所示。主梁的基本断面形式是边主梁，断面全宽27.5m，截面端面高2.6 m，中心高2.875 m；主梁顶板厚0.31m，设双向2%横坡。主塔与主梁连接处固结。 采用前支点挂篮，用于主塔两侧梁段主梁的悬臂浇筑，空挂篮重量为180t。边跨施工到边主梁加宽段后，挂篮长度根据实际节段长度进行改装。0#、1#块现浇段采用墩旁托架法施工;前支点挂篮悬浇施工前将在2#、2#块按要求进行预压，预压重量不小于挂篮承载能力的1.2倍。挂篮结构如下图所示 传统堆载预压方案存在的问题1、 堆载重量大，在堆载时需要准备大量的物资，这样就存在的物资积压问题，占用大量的资金。如果对堆载物进行加工的话，占用的人工就更多了。2、 堆载预压费工费时，将大量的堆载物资一件一件的往挂篮上吊装，在预压完成后还要将堆载物依次的卸载拆除，将占用大量的施工时间，直接影响到了施工进度。3、 控制困难，安全无保障。高空吊装，且是工作量非常大的吊装，在吊装过程中 要求按照设计位置逐步吊装，安全问题无法保障。对于新工艺的要求针对传统方案中存在的问题，我们新的预压方案就要具有以下优点：1、节省物资，且预压的物资可以回收利用；2、用时少；3、易控制，保安全；4、能够模拟预压荷载。钢绞线反支点预压方法采用钢绞线作为张拉材料，即在桥面现浇段用15. 24 钢绞线。 施工时按桥面现浇段（每段5.2米，下料6米）需要长度的20 倍下料，即120m 长。这样材料能够满足挂篮预压要求，预压完成后, 将钢绞线截成20段，同样可以用于桥面现浇段中, 不会造成浪费。钢绞线预拉力按15 t , 并保证分级加载。钢绞线下端与直接预锚于承台及塔座中的钢绞线用现成的锚具、夹片连接, 上端则用夹片和锚具锚在分配梁上, 所以锚固点设置简便牢靠，预压后锚具同样可以重复使用。此方法不会增加成本也不会占用资金, 操作方便, 安全可靠, 模拟加载效果较好。故经过多方面比较, 最终决定采用钢绞线反支点预压法。具体工艺流程预压荷载布点放样安装分配梁安装钢绞线锚固钢绞线下端等强并分级张拉钢绞线持荷卸载确定预拱度。具体方案采用预应力反支点预压法， 根据最大承受能力（10#梁段）的1.2倍荷载（1.2X490=588T）进行试压，以消除其非弹性变形，并测试其弹性性能和承载能力，以便为施工控制计算提供准确数据。 试压通过下承台施工时预锚的钢铰线反向张拉进行。每侧布设40个张拉点位. 采用40根钢铰线，单根张拉力为15吨。共布设80个点。挂篮锚固点处采用240槽钢做分配梁，采用锚具锚固，27T液压千斤顶张拉。张拉顺序斜拉索初张拉（按监控单位指令）张拉20根钢铰线（计300T）测量变形量斜拉索张拉至100%监控值张拉剩余20根钢铰线补拉所有钢铰线止设计值测量变形量。预压点位预应力锚固点的布置 钢铰线张拉顺序模拟10#梁段的混凝土荷载 ,施工先浇隔板,再浇边主梁,后浇顶板。同时索力有初索力、浇注到50%砼时索力，浇注完时的索力。相应张拉顺序如下图，第一次张拉红色点位，第二次张拉篮色点位。预压过程中测量点位的布置在试压前，挂篮横向布设三排，在挂篮前、中、后（1#梁段前0m，4m，8m处布设）各设测点 。 观测点设置如下图：分配梁的安装为了更有利更形象地模拟实际混凝土的荷载分布，使张拉的钢绞线反向力均匀地分布在挂篮上,根据现场材料， 采用2 根 40 c 槽钢作为分配梁。分配梁制作时在锚固点处的两侧焊接连接钢板。用塔吊将各个分配梁按照设计位置吊装到位，分配梁的设置可以将模拟荷载有效地分配到下部的挂篮支架上。安装钢绞线按计算长度对钢绞线下料, 两端用胶带缠裹，防止吊装中损伤。钢绞线盘束, 用塔吊吊装到挂篮上,用人工将钢绞线顺着分配梁上的点位放到承台上, 留出下端的锚固长度, 上锚固点用预应力锚具和夹片临时固定在分配梁上，下端用锚具和夹片与承台上的预埋钢绞线连接。张拉钢绞线采用4 台25 t 液压千斤顶( 部分采用YDC650 型液压千斤顶，锚具前端配置限位板进行张拉) ，在挂篮顶面从中间向两侧、由外侧向内侧分3 级对称张拉。第1 级统一对称按5 t 进行张拉；张拉完后， 第2 级再张拉5 t ，使钢绞线预拉力达到10 t ；第3 级拉5 t ， 使钢绞线共计达到15 t 的预拉力。选取支架端部、支点、跨中、1/ 4 跨处等共7 个截面设置观测点，每个截面分别设置3 个观测点， 共计21 个观测点。在这里要注意的是，预压过程中一定要对称张拉，不仅是一个面上的从中间向两侧的对称，还是前后两个面的对称。持荷钢绞线按设计张拉到位后， 持荷48 h，每12 h 测量一次支架变形量。卸载持荷48 h 后，支架达到稳定即可进行卸载。同样采用4 台液压千斤顶在支架顶面从两侧向中间分3 级( 即按每根钢绞线放张5 t、10 t、15 t ) 对称卸载，卸载过程每级都要进行变形观测。卸载过程中的对称，由两侧到中间、由内侧到外侧，前后两个面的对称卸载。安全施工要点( 1) 遵守常规的钢绞线张拉安全操作规程。( 2) 在桥正下方作业，要设置专门的可移动防护棚, 并尽可能停止桥上作业, 防止坠物伤人。( 3) 下锚固点施工结束， 安装完钢绞线后，再统一进行张拉, 不得边锚固边张拉。(