千斤頂反拉法在湭河入渭口堤防交通橋掛籃施工中的應(yīng)用

(陜西水利水電工程集團(tuán)有限公司， 陜西 渭南 714000)

千斤頂反拉法在湭河入渭口堤防交通橋掛籃施工中的應(yīng)用

李輝

(陜西水利水電工程集團(tuán)有限公司， 陜西 渭南 714000)

本文結(jié)合實(shí)例介紹了千斤頂反拉預(yù)壓技術(shù)在實(shí)際工程中的應(yīng)用，并與傳統(tǒng)施工技術(shù)做了比較分析，總結(jié)了其在受力、施工效率、安全性等方面的特點(diǎn)。

千斤頂反拉法；預(yù)壓方法

千斤頂反拉預(yù)壓技術(shù)是利用液壓千斤頂?shù)捻斖屏?，通過設(shè)置在掛籃上的分力梁，將作用力傳遞給掛籃，模擬掛籃在混凝土澆筑過程中實(shí)際受力狀態(tài)，下壓底模，上拉掛籃吊帶，從而得出掛籃各部位的變形數(shù)據(jù)，達(dá)到掛籃預(yù)壓的目的。

該施工技術(shù)與采用砂袋或水箱預(yù)壓掛籃相比，除了能夠很好地模擬掛籃的受力情況外，還具有施工設(shè)備少、施工效率高、安全性高、可重復(fù)預(yù)壓的特點(diǎn)，能夠節(jié)約施工成本，在掛籃出現(xiàn)異常情況時，能夠快速卸載，避免安全事故的發(fā)生。

1 工程概況

湭河入渭口堤防交通橋工程，主橋設(shè)計采用54m+90m+54m三跨雙塔斜拉橋。主梁為三跨預(yù)應(yīng)力變截面連續(xù)箱梁，塔梁固結(jié)。主梁橫斷面為單箱三室，箱梁頂寬26m，底寬17m，翼緣板寬4.5m；主梁縱向在中支點(diǎn)中心線兩側(cè)各1.6m范圍內(nèi)梁底為平段，梁高3.5m，0～9號截面和0′～9′號截面梁高按二次拋物線變化，粱高由3.5m變化2.2m，9～11號截面和9′～12′號截面為梁高不變段，梁高2.2m，合攏段長2m。主梁采用縱、橫、豎三向預(yù)應(yīng)力。主梁梁體最重節(jié)段為1號塊，混凝土為100.47m3，重量為261.22t。

主梁懸臂澆采用菱形掛籃進(jìn)行施工。湭河交通橋工程每個主墩配置1套掛籃，一套掛籃2個，全橋共配置2套掛籃，總計4個掛籃(見圖1)。

圖1 掛籃分力梁布置

2 預(yù)壓方案

2.1 預(yù)壓目的

a. 通過預(yù)壓檢測0號塊鋼管支架和菱形掛籃在最大荷載下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和受力變化，得出彈性變形和非彈性變形，確保施工安全。

b. 消除掛籃塑性變形，準(zhǔn)確掌握掛籃各部位的應(yīng)力、應(yīng)變值，明確彈性變形值，給后續(xù)梁段掛籃底模立模標(biāo)高及梁體線型控制提供依據(jù)。

2.2 需要預(yù)壓的參數(shù)、內(nèi)容

根據(jù)監(jiān)理及監(jiān)控單位要求，正式預(yù)壓試驗(yàn)前，先進(jìn)行預(yù)加載，盡可能消除非彈性變形的影響，加載量為最大梁段重量的80%，預(yù)加載時間不小于30min。

根據(jù)規(guī)范要求，試驗(yàn)加載量為1.2倍的最大梁段最不利荷載量。分2級加載，每級均進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，檢測掛籃系統(tǒng)彈性變形及最不利荷載下的最大變形量，試驗(yàn)時間不少于12h。

2.3 預(yù)壓方法

a. 試驗(yàn)設(shè)備。掛籃反拉預(yù)壓采用分級加載，試驗(yàn)的主要設(shè)備有100t穿心千斤頂2臺、精密水準(zhǔn)儀1臺、5m塔尺2把。

b. 千斤頂反拉方法。在1號塊段底板1/2處，對應(yīng)承臺位置預(yù)埋了10根JL32精扎螺紋鋼，外露50cm，待菱形掛籃在0號塊段拼裝完成后，在底籃上1/2處設(shè)置反拉分力梁，分力梁采用I40雙拼工字鋼，然后用精扎螺紋鋼連接器將10m長的10根精軋螺紋鋼引到菱形掛籃的分力梁上，分力梁上設(shè)置錨固墊板及螺母，張拉馬蹬、穿心千斤頂、千斤頂上設(shè)置錨固墊板及螺母(見圖2)。

圖2 掛籃千斤頂法反拉預(yù)壓

c. 預(yù)壓荷載計算。因菱形掛籃用材都是型鋼結(jié)構(gòu)，一般整體變形較小，掛籃受力最大處在主桁架鉸接部位，掛籃承受荷載主要為混凝土自重與施工荷載。

? 選最大梁段1號塊段，混凝土工程量為100.47m3，重量=100.47m3×2.6t/m3=261.22t。

? 施工人員、機(jī)具等重量為450kg/m2，內(nèi)模及支架等重量為350/m2，1號塊長3.5m、寬26m，重量為(0.35+0.45)t/m2×3.5m×26m=72.8t。

施工荷載值為261.22+72.8=334.02t，取施工荷載安全系數(shù)1.2倍，則預(yù)壓荷載為334.02×1.2=400.82t。

1號塊段下布設(shè)10根JL32精扎螺紋鋼，則每根精扎螺紋鋼的張拉力為40.08×10=400.8kN。

d. 掛籃反拉預(yù)壓。

? 菱形掛籃拼裝完成并經(jīng)驗(yàn)收合格后，進(jìn)行觀測點(diǎn)布置，根據(jù)1號塊受力狀況，觀測點(diǎn)布置在1號塊跨中截面上，掛籃上前橫梁和下前橫梁上一一對應(yīng)布置，其中邊室跨中截面和中室跨中截面各布設(shè)一個觀測點(diǎn)，每個觀測斷面總計6個觀測點(diǎn)。布置好以后觀測掛籃原始標(biāo)高，開始進(jìn)行千斤頂預(yù)壓反拉，千斤頂預(yù)壓反拉順序?yàn)閺姆至α褐虚g向掛籃兩側(cè)同時對稱張拉。待千斤頂張拉到設(shè)計讀數(shù)時，用分力梁上的螺母和墊板把精扎螺紋和分力梁鎖死，然后持荷5min，觀測掛籃沉降值，觀測完畢然后拆除馬蹬，按順序?qū)ΨQ張拉下根精扎螺紋。

? 預(yù)加載，首先進(jìn)行預(yù)加載，按1號塊段400.82t的80%進(jìn)行加載。按0→20%→80%→0，每次加載均持荷5min。持荷時間內(nèi)進(jìn)行掛籃變形值觀測，本次加載后消除了掛籃的非彈性變形量，并檢驗(yàn)了掛籃各構(gòu)件的安全性。其次，進(jìn)行掛籃反拉預(yù)壓試驗(yàn)加載，加載程序?yàn)?→50%→100%→0。千斤頂油表讀數(shù)見表1。

表1 千斤頂油表讀數(shù)

? 掛籃分力梁上用2臺100t以上千斤頂從中間向兩側(cè)逐一同時對稱張拉至50%，張拉力為200.4kN(持荷5min)，待10根精扎螺紋鋼張拉完后用扳手把分力梁上的螺母鎖定，觀測掛籃沉降值，再進(jìn)行張拉，至100%張拉力400.8kN(持荷5min)，10根精扎螺紋張拉錨固好后觀測掛籃沉降值，主要目的是對稱張拉滿足平衡，用螺母鎖定，觀測掛籃沉降值。每4h觀測一次，12h范圍內(nèi)無沉降增加即視其預(yù)壓穩(wěn)定，觀測最后一次或當(dāng)沉降無增加值(沉降穩(wěn)定)無任何變化，即可卸載。

通過以上觀測數(shù)據(jù)分析，掛籃的最大彈性變形為3.8cm，最大非彈性變形為 1.6cm，滿足掛籃設(shè)計方案要求。將觀測數(shù)據(jù)整理分析后提供給施工監(jiān)控單位，彈性變形和非彈性變形作為控制梁段懸臂施工標(biāo)高的依據(jù)。掛籃反拉預(yù)壓分析數(shù)據(jù)見表2。

3 結(jié) 語

“水箱加載法”和“砂袋加載法”的加載方法受加載施工周期長、施工成本高、荷載不易控制且易受氣溫、大風(fēng)等環(huán)境因素影響，易導(dǎo)致加載試驗(yàn)測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。

湭河交通橋橋掛籃千斤頂法反拉預(yù)壓技術(shù)相比以上兩種常規(guī)方法有以下優(yōu)點(diǎn)：?加載結(jié)構(gòu)簡單、受力明確，受力狀態(tài)模擬貼近實(shí)際；?荷載大小可從千斤頂油表讀取，加載過程容易控制；?分級加載從開始至結(jié)束全過程耗時不超過1h，而常規(guī)方法完成加載過程需耗時4～5d；?因加載耗時少，可反復(fù)加載，多次讀數(shù)，確保了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；?受環(huán)境因素影響小，施工成本小。故值得在橋梁工程施工中推廣。

Applicationofjackcounter-pullmethodinQiuheRiver-to-WeiheRiverestuarydyketrafficbridgehangingbasketconstruction

LI Hui

(ShaanxiWaterConservancyandHydropowerEngineeringGroupCo.,Ltd.,Weinan714000,China)

In the paper, examples are combined for introducing the application of jack counter-pull pre-loading technology in practical projects. It is comparatively analyzed with traditional construction technology. Its characteristics in the aspects of stress, construction efficiency, safety, etc. are summarized.

jack counter-pull method; pre-loading method

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2017.012.003

U655.54

B

1005-4774(2017)012-0009-03