连续梁0、1号块托架千斤顶预压施工技术

刘宏科 / 中铁十八局集团轨道交通工程有限公司

连续梁0、1号块托架千斤顶预压施工技术

刘宏科 / 中铁十八局集团轨道交通工程有限公司

随着我国交通事业的快速发展，高墩连续刚构桥在公路桥梁工程中比例越来越大，悬臂托架施工越来越多，千斤顶预压技术已在国内建筑工程行业中日益成熟，尤其在桥梁施工中应用十分广泛。为了进一步优化、总结该项施工技术，本文以梧州市西江三桥主桥8#墩0、1号块托架千斤顶预压实例，详细介绍了托架预压方法及施工步骤，希望能为今后类似工程建设提供一些参考。

0、1号块托架；千斤顶；预压；技术；

前言

千斤顶预压法是一种新颖的施工方法，构思来源于连续梁预应力张拉工艺原理，因施工灵活，近年来被广泛用于建筑物悬臂施工托架预压。其原理是根据构筑物荷载分布情况划分预压区，确定预压顶位置，通过在承台与预压梁之间安装钢绞线，然后利用千斤顶张拉钢铰线，形成张拉力反作用于托架上，达到预压的目的。

1.工程概况

梧州西江三桥为5×30m+108m+3×188m+108m+4×30m，共计1050m，主桥上部结构为5联跨主跨188m跨径预应力混凝土连续刚构，全长780m（主桥桥型布置图见图1）。主墩箱梁0、1#块为整体施工，梁段长16m，高11.0～10.592m，顶板宽13.25m，底板宽7.0m，三向预应力体系，单箱单室、直腹板、变高度结构，C60高强度混凝土，采用三角托架施工方法。因梁高，体积大，体内钢筋及三向预应力管道纵横交错，一次立模浇注成型难度较大，梁体分两层浇注，第一层浇注5.5m，第二层浇注剩余部分。

图1 主桥桥型布置图

2.选择预压方案

该墩位于江中，采用传统的预压工艺施工，材料运输不畅，施工周期长，操作难度较大，功效低，安全风险高。通过综合对比、分析，该墩采用千斤顶张拉工艺预压。0、1#块托架预压布置图见图2、图3。

图2 0、1块托架预压纵断面布置图

图3 0、1#块托架预压横断面图

3.预压目的

检验托架受力性能和安全性，消除非弹性变形、测量弹性变形量，确定立模标高，确保安全施工。

4.预压荷载及张拉力计算

按受力原理，墩顶范围内梁体混凝土重量由桥墩承担，悬臂部分重量由托架承担，预压时按照第一层悬臂部分重量进行预压，并将均布荷载转换成线荷载。受力分析如下：

4.1 荷载取值

混凝土容重：ρ=26kN/m3；模板荷载：q1=3kN/m2；人群荷载：q2=2.5kN/m2；

混凝土振捣冲击荷载：q3=2kN/m2；恒载组合系数：U1=1.2；活载组合系数：U2=1.4。

4.2 荷载计算

⑴ 0#块荷载计算：

腹板截面面积：A=9.9m2，截面宽度：W=0.9m，底板截面面积：A=5.8m2；截面宽度：W=5.2m，根据计算公式：P=(混凝土自重+模板)×U1+(人群+振捣)×U2(腹板组合荷载980.1 KN；底板组合荷载697.32KN)。故0#块组合荷载F=980.1 +697.32=1677.42kN。

⑵ 1#块荷载计算：

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腹板截面面积：A=8.52m2；截面宽度：W=0.8m，底板截面面积：A=5.9m2；截面宽度：W=5.4m，根据计算公式：P=(混凝土自重+模板)×U1+(人群+振捣)×U2(腹板组合荷载847.15KN；底板组合荷载577.08KN)。故1#块组合荷F=847.15+577.08=1424.23kN。

4.3 千斤顶选型及张拉力计算

根据0、1#块荷载分布情况，选用YCB500B-200型500t穿心千斤顶预压，每侧布置2台，单幅共设置8个预压点。则0#块每台千斤顶张拉力：P=F/2=1677.42/2=838.71kN；1#块每台千斤顶张拉力：P=F/2=1424.23/2=712.12kN。

4.4 钢绞线选型布置

选用φs15.2mm低松弛钢绞线，截面积Ay=140mm2，标准强度R=1860Mpa，最大张拉力F=1860×140/1000=260.4kN。每台千斤顶布置2束（4根）钢绞线，单根钢绞线所受拉力F=P/4=838.71/4=209.68kN，理论拉力大于实际拉力，钢绞线布置、受力满足要求。

4.5 油表读数计算

根据千斤顶标定报告线性回归方程，按预压比例分级计算出对应的油表读数。

5.方案实施

5.1 承台固定端安装

5.2 预压梁安装

预压梁为双拼40b工字钢（挂篮前上横梁），0#块为平面，直接安装预压梁，1#块底板为斜面，采用楔形钢垫墩调平，钢垫墩50cm一道（底模范围内），焊接在工字钢底面，确保预压时受力均匀。

5.3 千斤顶安装

千斤顶布置在腹板中线预压梁上，安装时千斤顶受力面水平、垂直，确保加载时受力均匀，预防加载时扭曲、变形。

5.4 钢绞线安装

钢绞线布置在千斤顶两侧，与箱梁腹板同宽，两端为自锚式结构，采用BM15-2锚具及夹片固定，下方固定于承台锚固梁上，上方穿过预压梁、千斤顶锚固在垫梁上。

5.5 变形观测点布置及观测

预压前在每片托架前端布置变形观测点，并观测初始值，加载时分级观测，逐点记录数据。

5.6 预压、卸载

各构件安装好后，采用单顶（25t千斤）逐根调整好钢绞线，使其带紧，均衡受力，然后再用预压顶对称预压，按照10%、60%、100%、120%逐级、均衡加载，每级加载后持荷时间1小时，达到120%后持荷48小时。

当预压力达到120%且持续48小时后分级卸载，其程序为：100%、60%、10%。每卸一级，对测点进行一次测量，并做详细记录。

5.7 预压结果整理及预拱度设置

根据加、卸载记录数据，用总变形量-弹性变形量=非弹性变形量，再按照弹性变形数确定预拱度，其立模标高=监控单位提供的底模标高+支架弹性变形值+5mm。

5.8 预压注意事项

⑴ 预压千斤顶选择要合理、不超负荷。一般选择大于预压荷载1.2倍千斤顶。

⑵ 加载前检查千斤顶、油表匹配情况，确保千斤顶压力准确。

⑶ 加载时，油泵平稳缓慢供油，做到匀速加载，遇到特殊情况立即停止加载，分析原因，采取相应处理措施。

⑷ 每一级加载完成后详细记录加载时间、油表读书，检查托架焊缝情况，及时进行沉降观测。

6.结束语

梧州西江三桥8#墩利用该施工技术，通过对托架反预压试验，一个墩托架预压6个工人共需用2.5天时间（持荷48小时、施工准备0.5天），测出了该托架的非弹性和弹性变形量，同时测得其强度与刚度合格，该方法在工期与成本方面大大优于堆载预压。其工艺简单、操作灵活、方便，能有效提高工作效率、降低施工成本，缩短施工工期，施工过程安全可靠，为同类工程总结了施工经验，具有很好的借鉴意义。

[1]JTG/TF50-2011，公路桥涵施工技术规范[S].26－27页；

[2]JTJ025-86，公路桥涵钢结构及木结构设计规范[S].96－97页；

[3]路桥施工计算手册[M]，中国建筑工业出版社。