浅谈如何使用一对千斤顶张拉三向立体预应力系杆拱桥

摘要：本文主要是根据浙江永康华丰大桥的施工经历，简要介绍如何用一对千斤顶去张拉三向立体预应力系杆拱桥。

关键词：一对千斤顶；张拉；三向立体应力桥

浙江永康华丰大桥是一座三拱并联的下承式三向立体预应力亚玲形钢管系杆拱桥，主桥跨跨径82.5米，宽42.5米，当时来说，其宽度是全国同类桥型之最。

所谓的三向立体预应力，就纵向、横向和竖向。这种预应力布置的桥型，在当今的城市建设中，已经相当普遍了。

永康华丰大桥在通车质量鉴定时，质量等级为优良，并获得永康市人民政府科技进步二等奖和金华市人民政府科技进步三等奖。该桥始建于1999年5月，2000年12月验收通车，至今已经10周年了，在10年来的使用过程中，没有发生任何修补和异常现象。

在当时实际施工时，该桥的施工方案是充分利用了河床的有利地质条件，采取支架施工法。具体的主要施工程序为：三纵大梁支墩及桥台砼浇筑（重力式） 三纵大梁贝雷支架搭设 端横梁盆式支座安装及砼浇筑三纵大梁砼浇筑 中横梁砼浇筑 钢管拱吊装 钢管拱细石砼灌注 三向立体应力张拉 桥面铺装吊杆张拉力检查及修正 。从上述程序可以看出，在没有进行张拉之前，桥形是有了，但都是像躺在支架上的几块大“积木”，处于超静定状态。只有通过应力张拉，才能使力系得到转换，由原来的支墩受荷转变为钢管拱受力。可见，应力张拉对于桥梁来说，是多么的重要！就像一个有一定柔性的高强度粘合剂，把大大小小的“积木”，通过它联合在一起。

那么，如何用一对千斤顶将这个三向立体应力桥张拉好呢？下面笔者根据永康华丰大桥的实际张拉过程，介绍一下当时的张拉程序。

下面是该大桥的应力布置示意图

1.纵向应力布置示意

上游 中游下游

2.横向应力布置示意

3.竖向应力布置示意

在对这三向立体应力桥来说，进行张拉时，要把握的最大原则就是应力的分级、分批。分级比较容易，简单、也好理解，就是把张拉力分成如干次完成，是一个量值的概念。分批就复杂了，是一个先后顺序的概念。这个“先后顺序”不仅仅是先后顺序问题，是还要考虑其第一个张拉点、对称性、相间性。

为了清晰表示该桥的张拉程序，我们用“遍”来描述张拉过程。

第一遍张拉任务：

1.对82.5米长的中纵大梁进行张拉，张拉顺序按孔道编号进行。

2. 对82.5米长的上、下游纵大梁进行张拉，张拉顺序按孔道编号序排（先上游或先下游均可）

3. 第一遍对三纵大梁的张拉力为设计值的20%，（分级）

4.对中横梁进行张拉：张拉顺序如下，（）内数为张拉顺序

①（1）3#中横梁张拉 （2）17#中横梁张拉；

②（3）6#中横梁张拉 （4）14#中横梁张拉；

③（5）9#中横梁张拉 （6）11#中横梁张拉

④（7）4#中横梁张拉 （8）16#中横梁张拉；

⑤（9）7#中横梁张拉 （10）13#中横梁张拉；

⑥（11）2#中横梁张拉 （12）18#中横梁张拉；

⑦（13）5#中横梁张拉 （14）15#中横梁张拉；

⑧（15）8#中横梁张拉 （16）12#中横梁张拉；

⑨（17）1#中横梁张拉 （19）11#中横梁张拉；

⑩（20）10#中横梁张拉。

5.第一遍对19根中横梁的张拉力为设计值的20%，（分级）

就是说第一遍的张拉目的，就是把纵大梁和横梁按对称性和相间性的原则，布上设计张拉力的20%应力。

第二遍张拉任务：

1.按第一遍的张拉任务，将上述张拉部位的张拉力张拉到设计的40%。

2.再按上述过程，将上述张拉部位的张拉力张拉到设计的60%。

3.张拉吊杆，张拉力为设计的20%。（需要说明的是吊杆采用的是低松弛高强钢丝、镦头铆）

4. 张拉吊杆的张拉顺序为：（）内数为张拉顺序

①（1）中3#与17#吊杆同时张拉 （2）上游或下游3#与17#吊杆同时张拉

②（3）中6#与14#吊杆同时张拉 （4）上游或下游6#与14#吊杆同时张拉

③（5）中9#与11#吊杆同时张拉 （6）上游或下游9#与11#吊杆同时张拉

④（7）中4#与16#吊杆同时张拉 （8）上游或下游4#与16#吊杆同时张拉

⑤（9）中7#与13#吊杆同时张拉 （10）上游或下游7#与13#吊杆同时张拉

⑥（11）中2#与18#吊杆同时张拉（12）上游或下游2#与18#吊杆同时张拉

⑦（13）中5#与15#吊杆同时张拉（14）上游或下游5#与15#吊杆同时张拉

⑧（15）中8#与12#吊杆同时张拉（16）上游或下游8#与12#吊杆同时张拉

⑨（17）中1#与19#吊杆同时张拉（18）上游或下游1#与19#吊杆同时张拉

⑩（19）中10#吊杆张拉（20）上游或下游10#吊杆张拉

第二遍的张拉目的就是把三条大纵梁和19根中横梁的张拉力张拉到设计值的60%；把57根吊杆的张拉力张拉到设计值的20%。

第三遍张拉任务：

按照同样的原理，把三条大纵梁和19根中横梁的张拉力张拉到设计值的80%；把57根吊杆的张拉力张拉到设计值的40%。

第四遍张拉任务：

也是按照同样的原理，把三条大纵梁和19根中横梁的张拉力张拉到设计值的100%；把57根吊杆的张拉力张拉到设计值的60%。

第五遍张拉任务：

按照吊杆张拉的原理，把57根吊杆的张拉力张拉到设计值的80%。之后开始停止作业，等到桥面铺装完成后，再开始对57根吊杆的张拉力进行检查和修正，使其到达设计的张拉力，完成最后的张拉工作。

吊杆张拉完成后，三条纵大梁各点的起拱值，经现场实测，公布如下，供大家交流。

大梁编号 1

# 2

# 3

# 4

# 5

# 6

# 7

# 8

# 9

# 10

# 11

# 12

# 13

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14

# 15

# 16

# 17

# 18

# 19

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上游 4 6 7 10 13 16 19 22 23 25 24 21 18 16 13 9 6 4 2

中间 3 5 7 9 10 15 17 20 24 27 25 22 19 16 12 9 7 5 3

下游 3 5 8 9 11 15 18 21 23 26 24 22 19 17 14 11 8 5 2

以上数据是在没张拉前大梁吊杆点顶面的高程减去张拉后大梁吊杆点顶面的高程所得，单位：毫米