连续梁0号块钢绞线反支点预压施工工法.docx

连续梁 0 号块钢绞线反支点预压施工工法中铁十二局集团第七工程有限公司周彦平 陈谦 袁曦 陈济洲1. 前 言支架法、挂篮悬灌法现浇连续梁施工，均须对支架、托架、挂篮进行预压，目前常采用堆载预压的方法由于施工位置高，预压荷载大、预压材料投入多，堆载预压施工难度大，安全风险高石长铁路增建二线沅江特大桥位于既有铁路桥梁下游，常水位水深 21m，新桥与既有桥梁线间距 17m，新桥承台与既有桥沉井基础净间距 3.75m跨越沅江段（ 62+4×96+92+66） m连续梁全长 604.7m，主墩最大高度 23.5 米， 0#块长 11 米，自重 623 吨施工中，采用钢绞线反支点预压的方法进行 0 号块支架预压，有效降低了安全风险，加快了施工进度，节约了工程成本，取得了良好的经济效益和社会效益，经总结形成本工法2. 工法特点2.1 采用本工法，通过调整钢绞线点位布置及张拉力，解决了传统的堆载预压方法难以模拟实现的实际荷载分布不均匀的难题，方法简单，操作方便2.2 采用此工法，完成单个 0 号块预压施工仅需 2 天，解决了传统堆载预压施工堆载物吊装、持荷、卸载耗时长，费用高等问题2.3 采用此工法，消除了堆载预压施工存在的堆载物塌坍等安全隐患，有效降低了安全风险。

3. 适应范围本工法适用于各类支架、托架、挂篮预压施工，尤其在施工场地受限、作业位置高的情况下，更具优越性4. 工艺原理4.1 根据实际混凝土荷载分布划分预压区间并确定各区间混凝土荷载，通过确定钢绞线点位布置，计算张拉力，实现模拟荷载分布4.2 通过将钢绞线两端分别锚固在承台与支架中，并对钢铰线进行张拉，形成张拉力反作用于支架，实现对支架的预压5. 施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程施工工艺流程见图 5.1-1 模拟荷载分布钢绞线选定钢绞线锚固端预埋与编束预压分配梁安装钢绞线张拉端安装分级张拉、持荷、卸载支架变形监控测量及数据分析图 5.1-1 施工工艺流程图5.2 施工操作要点模拟荷载分布1、预压点位确定 ：根据实体荷载布置，将箱梁结构（顶板及底板、腹板、翼缘板）的均布荷载转化为多个集中荷载作用于支架上，按多个集中力对支架产生的弯矩及剪力与实际荷载对支架相应位置产生的弯矩和剪力相同的原则进行布载 沅江特大桥 0 号块平面尺寸为 8.5m×11m，支架顶面平面尺寸为 9.5m×12m，支架纵向主梁共 5 组，需预压的主要结构自重 330 余吨，考虑将预压荷载转化为 30 个集中荷载布设于支架上，以墩身为中心， 在大小里程两侧 0#块支架纵向主梁上各布设 15 个预压点位。

反支点预压点位布置见图图 反支点预压点位分布图2、荷载转换计算（1）根据顶板及底板、腹板、翼缘板的结构投影划分预压区间，以墩身为中心，大小里程两侧各划分为 5 个预压区间，见图2）根据实体混凝土结构荷载分布，通过公式 计算，将各预压间实体混凝土结构荷载转化为线荷载qi= Υ砼×S （ ）式中 qi —预压区间线荷载Υ 砼—钢筋砼容重S—各预压区间上方箱梁结构横截面面积q1q1q2q2q3 q3q2q2q1q1图 预压区间线荷载分布图3 、预压点位张拉力计算通过计算确定各预压点对应荷载范围区间，见图 按照公式 计算各预压点的张拉力 FF=1.2×∑ qi ×Li × Ki （ ）式中 1.2 —预压安全系数qi — 张拉点位所对应预压区间线荷载Li —张拉点位线荷载区间长度Ki —张拉点位荷载区间在对应预压区间所占面积比例钢绞线选定1、每个预压点布设一束钢绞线 以钢绞线理论张拉力的 70%作为实际受力控制的上限，根据计算得出的各预压点张拉力，确定每束钢绞线的根数2、钢绞线下料长度为支架总高度、钢绞线承台锚固端长度、张拉端长度之和一般承台锚固端长度宜为 0.6m-0.7m，张拉端长度根据千斤顶确定。

图 预压点对应荷载范围区间划分图钢绞线锚固端预埋与编束1、承台混凝土浇筑前，根据反支点预压点位分布图，对钢绞线下端锚固系统进行预埋及编号锚固在承台内的钢绞线下端作压花处理，压花头埋置在承台内，埋置深度宜为 50cm左右上端设置钢筋网片，钢筋网片宜分三层，宽度以 40cm，层间距以 8cm为宜下端锚固系统锚固端见图 钢绞线锚下钢筋网片压花头图 下端锚固系统锚固端示意图2、下端锚固后，用塑料膜将钢绞线多层包裹进行保护，防止生锈及后续施工中产生机械损伤包裹完成后，根据点位对应位置对钢绞线束编号预压分配梁安装1、采用 I20 工字钢作预压分配梁，根据反支点预压点位分布图在 0#块支架上搭设分配梁分配梁沿 0#块支架的纵向主梁布置，搭设在横向主梁上2、每两根分配梁间每隔 50cm采用 [10 槽钢进行连接，防止张拉过程中失稳钢绞线张拉端安装分配梁搭设完成后，根据钢绞线编号，采用机械配合人工将盘束的钢绞线张拉端牵引至分配梁对应点位上，用工作锚具及夹片予以固定 分级张拉、持荷、卸载1、以墩身为中心，张拉由中心向外侧对称进行，分三级张拉，按每个点张拉力的 20%，60%，100%进行加载2、张拉到设计值后持荷 24 小时，根据设置的高程观测点，专人在现场观测支架变形情况，每 4 小时测量一次变形量。

3、持荷 24 小时支架达到稳定不再出现形变后，从外向内对称分级卸载，进行变形观测支架变形监控测量及数据分析钢绞线张拉前、张拉中、张拉后、卸载后，分别对支架高程进行测量，通过对观测数据进行分析处理，最终确定弹性变形量及非弹性变形量6. 材料及机具设备6.1 主要材料主要材料见表 6.1-1 表 6.1-1 主要材料表序号材料名称规 格备 注1钢绞线及锚具Φ 15.2反支点预压受力体2工字钢I45主梁3工字钢I20分配梁4槽钢[10分配梁加固联系梁6.2主要设备及机具主要设备及机具见表 6.2-1 表 6.2-1主要设备及机具表序号机具名称规 格单位数量备 注1吊车25t台1分配梁、联系梁吊装2靠尺1m把1水平、垂直检查3钢直尺30cm把4张拉检测4千斤顶YCW60B台4钢绞线张拉5全站仪2″台1测量放线6水准仪SDL30台1标高测量7. 质量控制7.1 质量标准受力构件质量控制标准见表 7.1-1表 7.1-1受力构件质量控制标准序号检查或验算项目质量要求或安全系数备注1分配梁与支架接合紧密，有足够承压面积2焊缝饱满且不少于主材壁厚3分配梁的受弯、压剪强度安全系数≥ 1.24局部承压安全系数≥ 1.25分配梁、联系梁稳定性安全系数≥ 1.36整体稳定性安全系数≥ 1.37 钢绞线抗拉强度 安全系数≥ 2.07.2 质量要求所有材料符合设计要求和国家现行标准，经验收合格后方可使用。

钢绞线表面无损伤、无锈坑并进行包裹保护， 下锚固定端预埋误差小于 2cm油泵、油顶、油表等加载设备提前校验标定，随时检查，保证其正常工作预压时间及持荷时间满足 24 小时张拉及卸载过程均分级进行，预压结束后及时收集整理观测数据8. 安全措施8.1 施工前制定严格的安全保证措施，明确管理人员、作业人员职责，张拉作业严格按操作规程执行8.2 设置专人对支架体系连接部位的牢固性和可靠性进行检查8.3 张拉过程中，比较分析每级张拉实测支架变形量与理论变形量的偏差，确保安全9. 环保措施9.1 严格遵守环境保护相关法律法规的规定9.2 施工时，在油泵处铺设塑料膜，防止油泵液压油污染墩顶混凝土9.2 施工使用钢绞线、锚具统一回收处理，不得随意丢弃10. 效益分析10.1 材料及设备投入少沅江特大桥跨沅江段连续梁 0#块支架采用堆载预压的方法施工，单个 0#块预压需投入预压材料 330 多吨，需 6~8 个台班大型吊装设备配合施工；采用此工法仅需投入预应力钢绞线约 1.65 吨，在不考虑堆载材料的情况下 , 堆载预压吊装设备租赁费用就超过了钢绞线使用费 , 有效减少了材料及设备投入10.2 耗时短完成一个 0 号块预压施工，采用堆载预压的方法约需 5—6 天，而采用本工法仅需时间约 2 天。

10.3 安全风险低 采用堆载预压的方法， 高空吊装作业风险大， 堆载物过高易发生坍塌、溜塌等事故，采用本工法大大降低了安全风险11. 应用实例石长铁路增建二线沅江特大桥跨沅江段 （ 62+4× 96+92+66）m连续梁单箱单室结构，箱梁底板宽 4.8m，厚 95cm，顶板宽 8.5m，厚 30cm，腹板宽 70cm，梁高 7.6m，3设计 C55混凝土 240m；。