0#塊托架反拉式預(yù)壓技術(shù)研究

吳彩流

(廣西路橋工程集團(tuán)有限公司，廣西 南寧 530011)

0#塊作為連續(xù)剛構(gòu)、矮塔斜拉等梁式橋的關(guān)鍵性結(jié)構(gòu)，其施工質(zhì)量影響著全橋箱梁施工的整體質(zhì)量、結(jié)構(gòu)線型。如何合理高效地進(jìn)行0#塊托架預(yù)壓是0#塊施工的關(guān)鍵。

本文以扶典口西江特大橋項(xiàng)目為依托，詳細(xì)闡述了0#塊反拉式托架預(yù)壓設(shè)計(jì)思路及施工工藝，并通過(guò)監(jiān)控分析手段論證托架反拉式預(yù)壓的合理性，為后續(xù)0#塊托架預(yù)壓施工提供技術(shù)參考。

1 工程概況

扶典口西江特大橋上構(gòu)為：1#主橋[(145+270+145)m矮塔斜拉橋]+2#主橋[(131+198+131)m連續(xù)剛構(gòu)橋]+引橋[(11×40)m先簡(jiǎn)支后連續(xù)T梁橋]組成，橋梁全長(zhǎng)1 474 m，如下頁(yè)圖1所示。

其中1#主橋箱梁0#塊中心梁高11 m，梁段長(zhǎng)12 m，箱梁頂板寬28.5 m，底板寬19.5 m，翼板懸臂長(zhǎng)度4.5 m，單個(gè)0#塊方量為1 554.5 m3，鋼筋用量176 178.9 kg，其0#塊規(guī)模為國(guó)內(nèi)罕見(jiàn)。

圖1 扶典口大橋效果圖

2 預(yù)壓總體方案

經(jīng)項(xiàng)目方案比選，專(zhuān)家評(píng)審論證，預(yù)壓方案最終確定為：在承臺(tái)施工時(shí)，于承臺(tái)頂預(yù)埋精軋螺紋鋼；0#塊托架安裝完成后，在承臺(tái)上方1m處利用預(yù)埋的精軋螺紋鋼，安裝工鋼反拉扁擔(dān)梁，形成下錨固；同時(shí)，在托架頂架設(shè)反壓扁擔(dān)梁，安裝千斤頂，通過(guò)張拉鋼絞線與下錨固形成對(duì)拉，實(shí)現(xiàn)預(yù)壓荷載加載。

3 預(yù)壓荷載

工程利用Midas進(jìn)行實(shí)體建模，按(第一層0#塊澆筑荷載+第二層0#塊澆筑荷載×0.5+模板荷載+人群機(jī)具荷載+混凝土振搗荷載)×1.1模擬真實(shí)荷載，在模型上查詢(xún)牛腿錨固點(diǎn)反力。根據(jù)對(duì)應(yīng)的預(yù)壓點(diǎn)進(jìn)行組合，經(jīng)計(jì)算從下游至上游，各預(yù)壓點(diǎn)荷載分別為：124.9 t、114.2 t、114.2 t、124.4 t。采用10φ15.2鋼絞線進(jìn)行對(duì)拉，單根鋼絞線最大控制力為12.49 t。如表1所示。

表1 預(yù)壓荷載加載表

預(yù)壓計(jì)算結(jié)果：托架貝雷片的最大組合應(yīng)力為166.4 MPa，最大撓度變形為3.55 mm，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

4 主要施工過(guò)程

4.1 下錨固設(shè)置

承臺(tái)頂精軋螺紋鋼預(yù)埋深度2 m，采用JLM-32(圓)錨頭及10 cm×10 cm鋼錨板錨固，在鋼錨板上方及承臺(tái)面下部布設(shè)8層鋼筋網(wǎng)片。精軋螺紋鋼上部與2Ⅰ56a工鋼采用雙螺母固定，形成扁擔(dān)反拉受力裝置。見(jiàn)圖2。

圖2 安裝下錨固現(xiàn)場(chǎng)圖

4.2 預(yù)壓荷載加載

托架安裝完成后，于托架頂架設(shè)雙拼56a扁擔(dān)梁，安裝預(yù)壓千斤頂，通過(guò)鋼絞線與下錨固連接。一切準(zhǔn)備就緒后，啟動(dòng)油泵，進(jìn)行預(yù)壓。見(jiàn)圖3～4。

加載逐級(jí)進(jìn)行，分四級(jí)加載完成，按各預(yù)壓點(diǎn)荷載的10%、50%、90%、110%逐級(jí)加載，每級(jí)加載完畢，靜載2 h后進(jìn)行支架的變形量測(cè)，做好預(yù)壓測(cè)量記錄。全部加載完畢后宜每4 h測(cè)量一次變形值。預(yù)壓卸載時(shí)間以?huà)旎@沉降變形穩(wěn)定為原則確定，最后兩次沉落量觀測(cè)平均值之差≤2 mm時(shí)，即可預(yù)壓卸載。

圖3 托架預(yù)壓準(zhǔn)備就緒現(xiàn)場(chǎng)圖

圖4 托架預(yù)壓現(xiàn)場(chǎng)圖

4.3 托架沉降觀測(cè)

4.3.1 預(yù)壓沉降觀測(cè)點(diǎn)布置

按牛腿主要受力特征布點(diǎn)，上游、下游、橋梁中線處各選擇一個(gè)受力最大的特征牛腿。具體為：(1)牛腿錨固端、懸臂端各布一個(gè)點(diǎn)；(2)對(duì)應(yīng)的貝雷片頂各布一個(gè)點(diǎn)；(3)貝雷片最大跨度的跨中布兩個(gè)點(diǎn)。每側(cè)共布置14個(gè)測(cè)點(diǎn)。見(jiàn)圖5。

圖5 沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置示意圖

4.3.2 預(yù)壓沉降觀測(cè)結(jié)果

根據(jù)預(yù)壓沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)(見(jiàn)表2)，基本呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：(1)牛腿沉降與荷載呈線性關(guān)系，牛腿實(shí)際計(jì)算撓度與預(yù)壓沉降基本接近；(2)由于在貝雷片底部已設(shè)置砂筒調(diào)平裝置，貝雷片頂部測(cè)點(diǎn)沉降相對(duì)較大；(3)在預(yù)壓過(guò)程中，由于不均勻受力，存在高程增加測(cè)點(diǎn)。

表2 0#塊預(yù)壓沉降監(jiān)測(cè)對(duì)比表(南岸側(cè))

5 結(jié)語(yǔ)

項(xiàng)目通過(guò)對(duì)0#塊托架反拉式預(yù)壓施工工藝的研究、分析及總結(jié)，論證了0#塊托架反拉式預(yù)壓工藝的可行性，為后續(xù)0#塊托架預(yù)壓施工提供了可靠依據(jù)。同時(shí)，反拉式預(yù)壓施工工藝具有快捷、經(jīng)濟(jì)、便于操作的優(yōu)點(diǎn)，該工藝的推廣也具有一定的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益。

[1]周水興，何兆益，鄒毅松.路橋施工計(jì)算手冊(cè)[M].北京：人民交通出版社，2001.

[2]JTG/T F50-20011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

[3]GB 50017-2016，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4]GB/T5224-2014，預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線[S].

[5]GB/T20065-2006，預(yù)應(yīng)力混凝土用螺紋鋼筋[S].

[6]GB/T14370-2015，預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器[S].