淺談反拉預壓技術在橋梁施工中的應用

王 紅 力， 謝 旭 智， 翁 斌

(中國水利水電第七工程局有限公司 第一分局，四川 彭山 620806)

淺談反拉預壓技術在橋梁施工中的應用

王 紅 力， 謝 旭 智， 翁 斌

(中國水利水電第七工程局有限公司 第一分局，四川 彭山 620806)

反拉預壓是為解決較大重量作用在梁體支架上(難以采用堆載預壓)的預壓方式，其主要通過千斤頂反向張拉，使支架承受如同堆載預壓的作用荷載，達到相應的預壓效果。相比堆載預壓，反拉預壓操作簡單，施工周期短，吊裝風險小，對于較大荷載、較小作用面積的梁體結構、施工場地受限的地段尤為適用。

荷載；反拉；預壓；應用；橋梁施工

1 概 述

某特大橋連續梁采用梁拱組合結構跨越高速公路3條匝道，其中梁體跨度為(64+136+64)m。該段梁體中0#塊長度為15 m，高度在7 m至6.34 m之間變化，寬度16.1 m，底寬12.6 m，梁體體積為750 m3，僅考慮梁體混凝土自重時其0#塊支架承受的荷載為750×2.65=1 987.5(t)，采用堆載預壓，每噸位袋按1.5 t計算，共需要1 325袋。實際施工中，每層堆載12×15=180(袋)，堆高層數為1 325/180=7.4(m)，故采用堆載預壓需噸位袋較多，堆載高度較大，安全風險較高，施工周期較長，風險概率進一步加大。根據實際情況，項目部經研究決定，在承臺施工時預埋鋼絞線，并在支架頂設置橫梁，采用千斤頂反向張拉對支架施加荷載、達到堆載預壓的效果。

2 反拉預壓施工工藝

(1)預壓荷載。

該工程單側支架需施加的總荷載為9 355.08 kN。

(2)預壓方法。

0#塊的預壓采用在承臺上預埋鋼絞線反拉法。具體實施方法：0#塊兩側單邊承臺上各布設6個點，每點拉力約為9 332.08/6=1 559.2(kN)，每處反拉點采用9根鋼絞線進行張拉(單根鋼絞線按75%計算其屈服張拉力，即1 860×140×0.75=195.3(kN)，9根鋼絞線即為195.3×9=1 757.7(kN)。

施工前，在承臺內放置鋼絞線，其位置應準確并保證鋼絞線垂直，然后在支架頂部原設計位置放置6臺YCW450千斤頂，千斤頂調平后，將鋼絞線穿過千斤頂進行張拉，對支架體系施加一個反向的作用力，即豎向向下的作用力，以此達到對支架體系預壓的目的。

承臺施工時，將鋼絞線與錨具用夾片等錨固牢靠并設置錨下鋼筋網片4層，以此作為鋼絞線反拉的固定端，對埋入承臺內的鋼絞線之間預留5 cm左右的空隙，以利于混凝土與鋼絞線進行有效的粘結，避免鋼絞線之間纏繞在一起。同時，預埋鋼絞線距離承臺邊緣的距離不應小于50 cm，固定端埋置深度不小于2 m，鋼絞線露出承臺頂面的長度應不小于所需反拉的長度。另外，為防止露出承臺頂面的鋼絞線在澆筑混凝土時與混凝土粘結，對鋼絞線外露部分盤圈懸掛并采用塑料薄膜包裹防護，避免其生銹和污染(圖1)。

(3)觀測點的布置。

測點布設及測量記錄：

在單側支架上設14個測點，測點位置橫橋向分別設置在翼緣板→腹板→底板→中隔板→底板→腹板→翼緣板下方,每排7個點。拱設置2排，每次觀測都要對上述測點的標高進行測量記錄，保存好原始數據以備復核，觀測點位見圖2。

(4)預壓數據采集。

加載時，設專人計量，專人記錄，派專人觀察支架變化情況，一旦發現異常，立即停止壓載并分析其產生的原因加以補救。加載分級進行，即0%→10%→20%→40%→60%→80%→100%→120%,荷載分布與箱梁施工荷載分布相同，并 及時進行測量、觀測，加載的順序應盡量接近于澆筑混凝土的順序，卸載亦應分級進行并一一測量，即0%→10%→20%→40%→60%→80%→100%→120%。對以上測量過程作詳細記錄，最終的預壓重量應為梁體重量的120%。

圖1 反拉預壓鋼絞線預埋布置示意圖

第一次，加載未開始前測量各測點的初始高程H1，第二次加載荷載約為梁重的10%時測量各測點的高程H2，第三次加載約為梁重的20%時測量各測點的高程H3，第四次加載約為梁重的40%時測出各測點的高程H4，第五次加載約為梁重的60%時測出各測點的高程H5，第六次加載約為梁重的80%時測出各測點的高程H6，第七次加載約為梁重的100%時測出各測點的高程H7，第八次加載約為梁重的120%時測出各測點的高程H8，待沉降穩定后再分級卸載；分級卸載前，測出各測點高程H9，卸載完成6 h后，測出各測點高程H10。

每級加載1 h后，進行支架的變形觀測，以后間隔6 h監測記錄各測點的位移量；當相鄰兩次監測位移平均值之差不大于2 mm時，方可進行后續加載；全部預壓荷載(120%)施加完成后，應間隔6 h監測記錄各測點的位移量，當連續12 h監測位移平均值之差不大于2 mm時，方可卸除預壓荷載；支架卸載6 h后，應監測記錄各測點的位移量。

觀測注意事項：

觀測采用水準儀和雙面塔尺進行，通過對最后一次觀測的數據H9和預壓前觀測的數據H1進行對比得出支架的總沉降量，與全部卸載完成時的測量值H10進行對比，得出彈性變形值。

(1)通過預壓 ，觀測計算得出支架各點的彈性變形數值，調整梁底模板標高至設計標高。

(2)每次觀測所用的儀器和水準尺應固定，觀測人員與觀測路線固定，觀測環境和條件基本相同。

(3)測量時，水準氣泡要穩定居中，前后視距相等，扶尺人員應快速穩定數值標尺，提高觀測效率。

3 對預壓成果采用的分析方法

依據預壓數據及現場檢查結果評定支架的沉降位移、彎曲變形、地基的沉降裂紋，全面分析支架的穩定性。

為保證線路在運營狀態下的平順性，梁體需設置預拱度。按照理論計算設置跨中預拱度，其他位置按二次拋物線過渡。

(1)支架預壓前各觀測點的初始標高值為H1。

(2)各級荷載加載穩定后測出的高程值為H2，H3，H4，H5，H6，H7，H8。

(3)加載120%后24 h各觀測點標高值為H9。

(4)卸載后各觀測點標高值為H10。

此時計算出各觀測點的變形為：

非彈性變形△1=H1-H9。通過試壓，認為方木、支架、地基等的非彈性變形已經消除。

彈性變形△2=H10-H9。根據該彈性變形值，在跨中底模上設置預拱度 △2，以使支架變形后梁體線型滿足設計要求。

4 反拉預壓取得的效果

根據所確定的預壓方法，現場采用千斤頂多次分級進行了反拉預壓并采集了相應的數據，根據觀測后計算的彈性變形數值設置了底模板的預拱度，保證了梁體線型符合設計要求。

5 結 語

反拉預壓與堆載預壓相比，反拉預壓需要的材料數量極少，僅鋼絞線、千斤頂即可。反拉預壓需要設備配合的數量較少，僅需一臺吊車配合即可完成反拉預壓。反拉預壓實施效果較好且需要的工期較短，僅需3 d即能完成預壓施工，從而極大程度地降低了堆載預壓過程中吊裝的安全風險及工期。

(責任編輯：李燕輝)

2017-02-06

[U24];U215.1;U215.7

B

1001-2184(2017)02-0022-03

王紅力(1986-)，男，陜西洋縣人，項目工程部副部長，助理工程師，學士，從事鐵路工程施工技術與管理工作；

謝旭智(1988-)，男，四川射洪人，項目工程部部長，助理工程師，從事鐵路工程施工技術與管理工作；

翁 斌(1990-)，男，湖北宜昌人，項目工程部副部長，助理工程師，學士，從事鐵路工程施工技術與管理工作.