解析反支点预压法在高墩大跨桥梁施工中的应用

摘要: 反支点预压法是一种较新颖独特的高墩大跨桥梁施工预压方法，它可以广泛应用于各种大吨位的预压。本文结合工程实例解析反支点预压法预压施工方法在高墩大跨桥梁施工中的应用。与预压法进行对比,反支点预压法在加快施工进度、模拟加载效果好、节约成本等方面具有明显的经济效果和社会效益。

关键词: 反支点预压法；钢绞线 ；压荷载； 高墩大跨桥梁；施工工艺

Abstract: reverse pivot preloading method is the construction of preloading method for high pier bridge is novel and unique large span, it can be widely used in various large tonnage pressure.This paper applied in combination with the project exampleanalysis of reverse pivot preloading preloading method in highpier and long-span bridge in construction. And preloading methodwere compared, with obvious economic and social benefits tospeed up the construction progress, load simulation effect is good, save cost, reverse pivot preloading method.

Keywords: reverse pivot preloading method; steel wire; load; highpier and long-span bridge; construction technology

中图分类号： U445 文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

随着社会经济飞速的发展，交通的需要，高墩大跨桥梁也在全国各地不断的建设，在建设中对技术的要求也越来越高。因为高墩大跨桥梁的支架、托架、挂篮等要求的预压荷载较大，且位置较高，预压操作难度很大，需要投入大量的人力、物力等，所以设计选择预压方案在高墩大跨桥梁施工中是一件很重的工作，他将直接影响施工进度、成本等。

反支点预压法就是采用张拉钢绞线的方法对支架施加反力，使其所受反力等于预压荷载，以消除整个支架的非弹性变形，得出弹性变形，确定预拱度，它在现在高墩大跨桥梁施工中得到了广泛地应用。

一、工程概况

某高速公路上的一座高墩大跨桥梁，桥孔为6×30+140+322+140+3×30m，其中主桥为三跨一联双塔双索面预应力混凝土边主梁斜拉桥，两岸引桥采用30m预应力混凝土T梁，先简支后刚构。索塔为H型，高190.397m，由塔座、塔柱、下横梁、上横梁等组成，该桥下横梁底面离承台顶面高度达104.305m，主塔主梁在下横梁处固结，主塔下横梁是矩形预应力单箱室结构，长27.5m，宽6.1m ，高6m～6.275m，中间20.5 m为空心段，两端3.5m为实心段。主塔下横梁采用支架法现浇施工。下横梁C50混凝计634m，分两次浇筑，第一次浇注3m高，混凝土312.6m，第二次浇注剩余的部分，混凝土为321.4m。由于下横梁混凝土自重达约1500t，跨径又大，支架必须进行预压。下横梁两端3.5m范围及中间部分分别模拟混凝土荷载，按下横梁混凝土总重等载预压，以消除整个支架的非弹性变形，得出弹性变形，确定预拱度⋯。

二、比较法选预压方案

现对几种预压方案进行比较，选出最好的预压方案。

1．堆载预压存在严重的问题

（1）堆载费时。装砂袋，预制混凝土砌块，材料费都占用很多时间。

（2） 堆载重量太大。采用堆载预压时必须提前准备大量的堆载物，并进行相应的制作或加工准备工作，工程量过大。

（3）堆载预压安全性差。用砂袋或预制混凝土砌块预压，必须考虑吊框及吊环设计，堆放时还必须考虑放坡，必要时还得采用立模并设拉杆的方式，安全隐患较多。

2．反支点预压

（1）反支点预压的构思

上锚固点产生的局部应压力不能大于支架的局部承载能力；施工工序要简单，投入小，安全性高；作用在支架上的锚固点布置须与混凝土实际荷载分布一致，能真实模拟荷载；加载过程中尽可能模拟混凝土的分层浇注状态，要确保分级对程加载，避免支架受较大的不对称外力，且确保支架的安全。

(2)张拉钢筋预压

采用此方案，钢筋的安装及连接环节太多，接头连接必须牢固，接头出问题，预拉都得中断。钢筋在混凝土上的锚固可以解决，但在支架上的锚固位置不好固定，另外钢筋的允许应力较底，所需数量较大。

（3）钢绞线反支点预压

钢绞线下端直接锚于承台及塔座中，上端采用现成的夹片和锚具锚在分配梁上，所以锚固点设置简便牢靠。此方法成本低，操作简单，安全可靠，模拟加载效果好。经过比较，最终决定采用钢绞线反支点预压法。

三、反支点预压法流程

钢绞线反支点预压法预压法主要分十个工艺流程：预压荷载布点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。

1. 预压荷载布点

根据下横梁混凝土荷载的特点，按每根钢绞线受力15t考虑，将混凝土不同部位的匀布荷载转化为多个集中力作用在支架上，同时按多个集中力产生的跨中及支点处的弯矩及剪力与实际混凝土荷载产生的相应位置的弯矩和剪力一样为原则进行布载，经过荷载计算，综合下横梁两端实心段及腹板和底顶板的混凝土的荷载分布情况，预压荷载上锚固定点布置100个点位。

2 .安装分配梁

用塔吊将分配梁按设计位置吊装到位，分配梁的设置可以将荷载有效地分配到下部的贝雷片支架上。

3． 安装钢绞线

按计算长度对钢绞线下料，两端用胶带缠裹。盘束后，用塔吊吊装到支架上，单根钢绞线重量只有113 kg，采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，上锚固点用主塔环向预应力锚具和夹片临时固定在分配梁上。

4 .锚固钢绞线下端

为确保钢绞线锚固力，钢绞线端头采用挤压索头体。插入带挤压索头体的钢绞线后，用锚固剂填充密实孔洞，3天后才使用。

5.张拉钢绞线

采用4台25t液压千斤顶在支架顶面从中间向两侧分三级对称张拉。第一级统一对称按5t进行张拉；张拉完后，第二级再张拉5t，使钢铰线预拉力达到10t；第三级拉5t，使钢铰线共计达到15t的预拉力。

6 .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。

7 .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三级对称卸载，卸载过程每级都要进行变形观测。

8 .支架变形数据分析

张拉过程中，对统计的数据进行分析，确定分级张拉力与理论支架变形是否一致，以确保预压的安全性，同时可搜集预压数据，并最终确定出弹性变形量及非弹性变形量。

9 .确定预拱度

对观测的数据进行分析，得出弹性变形量及非弹性变形量，确定预拱度。

10. 安全施工要点

(1)遵守钢铰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，防止坠物伤人。(3)下锚固点施工结束，安装完钢铰线后，再统一进行张拉，不得边锚固边张拉。(4)张拉前，桥的正下方锚固区设警戒线，禁止人员进入。(5)张拉及卸载均分步进行。

四、结束语

与通常的水箱预压法、砂袋预压法、钢材预压法相比，反支点预压法在预压工艺、安全程度、模拟加载效果、节约成本方面有很大的优越性。反支点预压法可明显促进施工进度、加快材料的周转速度，节约施工成本，产生明显的经济效益和社会效益。通过不断地摸索优化完善，反支点预压法一定会在高墩大跨桥梁施工中得到广泛的应用，为社会经济的发展做出重要贡献。

参考文献：

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