連續(xù)梁0號段托架預壓方案的技術(shù)經(jīng)濟比選

摘?要：結(jié)合跨疏港高速公路特大橋跨規(guī)劃長安路（32+48+32）m連續(xù)梁主墩0號塊托架預壓實例，介紹了連續(xù)梁0號段預壓系統(tǒng)的經(jīng)濟、技術(shù)比選方法等，以期為此類0號段預壓系統(tǒng)的設(shè)計、施工提供參考。

關(guān)鍵詞：連續(xù)梁;0號段;預壓系統(tǒng)設(shè)計;經(jīng)濟比選;施工方案

掛籃懸澆連續(xù)梁的0號段是連續(xù)梁的重點施工環(huán)節(jié)，0號塊托架的預壓是連續(xù)梁安全施工的前提條件，連續(xù)梁0號塊涉及尺度較大，施工作業(yè)高度較高，施工人員施工安全風險較大，在保證施工安全的情況下，如何節(jié)約托架的預壓施工成本也是施工的重要考慮因素。本文以跨疏港高速公路特大橋跨規(guī)劃長安路（32+48+32）m連續(xù)梁主墩0號塊托架預壓施工作為例子，詳細說明了0號塊托架的預壓方案、施工成本比較，在保證施工質(zhì)量安全的前提下，做到成本投入最合理、成本最優(yōu)，降低工程造價。

1?工程簡介

本托架為新建江蘇南沿江城際鐵路站前7標跨疏港高速公路特大橋跨規(guī)劃長安路（32+48+32）m連續(xù)梁主墩0號塊托架體系，0號塊總長為8m。該橋主墩419#、420#墩。托架三角桁架斜支撐柱采用直徑φ300mm、壁厚10mm的普通螺旋鋼管，每邊四個，托架上放置兩排砂筒用于卸落，頂部放置雙拼I45a承重梁，承重梁上為I45a分配梁，頂上鋪間距為20cm的10cm×10cm方木，模板為2cm竹膠板。如圖所示：

托架搭設(shè)布置圖

2?0號塊托架預壓方案比選

2.1?施工成本對比的意義

建筑行業(yè)存在產(chǎn)值高利潤低的情況，市場中還存在大量的同質(zhì)化企業(yè)競爭對手，如何保障企業(yè)在嚴峻的市場環(huán)境中競爭，在保安全、保質(zhì)量、保進度的前提下，通過成本投入少和施工方案的比選，項目選擇成本投入最合理的施工方案，達到通過精細化的管理實現(xiàn)利潤，確保在競爭激烈的市場中保持成本及生存優(yōu)勢。

2.2?施工方案經(jīng)濟對比選擇的原則

根據(jù)項目的施工現(xiàn)場的情況，在保障施工的安全、施工的質(zhì)量、施工的工期、確保施工的成本最優(yōu)、施工實施簡便的前提下，項目通過對各種0號塊的托架預壓的方案進行對比，確定兩種托架的預壓施工方案。施工方案一千斤頂反壓托架方案。施工方案二混凝土預制塊堆載對托架預壓方案。項目對這兩種施工方案進行了系統(tǒng)的比對，選擇最適合本項目0號塊托架的預壓施工方案。

3?施工方案情況

3.1?預壓目的

施工中為確保0號塊正常施工，應對0號塊托架進行預壓，預壓的目的如下：

（1）檢驗0號塊托架系統(tǒng)各構(gòu)件，尤其是主受力結(jié)構(gòu)的制作安裝質(zhì)量，重點是檢查焊縫的質(zhì)量情況。

（2）通過對0號塊托架預壓試驗，驗證0號塊托架實際受力產(chǎn)生的變形是否與設(shè)計理論計算值吻合。

（3）消除非彈性變形，通過適量超載預壓（110%等效荷載）達到消除非彈性變形的目的。

（4）正確設(shè)置預拱度，通過分級壓載試驗。預壓實施完畢后分析得出0號塊托架的彈性變形數(shù)據(jù)、非彈性變形數(shù)據(jù)，為正確設(shè)置預拱度提供可靠的數(shù)據(jù);

（5）通過試壓可取得各種數(shù)據(jù)，為以后其他0號塊托架體系設(shè)計提供依據(jù)。

3.2?預壓荷載計算

0#塊節(jié)段長度8m，砼方量99.4m3。其兩邊懸臂段（托架支撐范圍）砼方量約為33.7m3（單側(cè)）根據(jù)《鐵路混凝土梁支架法現(xiàn)澆施工技術(shù)規(guī)程》規(guī)定支架體系以不小于最大施工荷載的1.1倍超載系數(shù)逐階段加載預壓。

實際施工過程中對跨疏港高速公路特大橋跨規(guī)劃長安路（32+48+32）m連續(xù)梁主墩0#塊支架體系以最大施工荷載的1.1倍進行預壓;砼重量為33.7*2.6t/m3=87.62（T），模板重量25T，施工人員、材料及施工機具荷載：4.75*67*1*2/10=6.365（T），振搗混凝土時產(chǎn)生的荷載考慮1T，澆筑混凝土時產(chǎn)生的沖擊荷載考慮1T，則最大預壓荷載為（87.62+12.5+6.365+1+1）*1.1=119.33（T）=1169.9KN。

3.3?預壓施工工藝流程

托架調(diào)整就位、底模安裝完畢→觀測點布置→初始各測點位置高程測量→分級加載→同時分級測量各部位標高→加載至110%荷載→連續(xù)測量各部位標高→分級卸載、同步測量各部位標高→計算分析托架各測點位置彈性變形、非彈性變形值。

3.4?方案一千斤頂反壓托架方案

連續(xù)梁0#塊托架預壓方案采用穿心千斤頂反壓托架施工。承臺預埋6根Φ32的精軋螺紋鋼，作為錨固端，精軋螺紋鋼深入承臺1m，下端設(shè)置2cm厚30cm×30cm鋼板，用螺栓固定，防止千斤頂張拉時，精軋螺紋鋼被拽出承臺。在托架分配梁上安裝雙拼I45b工字鋼作為千斤頂基礎(chǔ)，并在雙拼I45b工字鋼上放置2cm厚30cm×30cm鋼板作為調(diào)整千斤頂?shù)奈恢盟健?/p>

用套筒接長6根精軋螺紋鋼，千斤頂內(nèi)里穿過精軋螺紋鋼，千斤頂上部布置墊片及螺栓，張拉時用千斤頂油表控制張拉力度。

3.5?方案一主要施工方法

0#塊采用千斤頂反壓托架體系達到預壓效果，反壓加載利用6個60T穿心千斤頂進行，千斤頂及頂下橫梁位置如下圖所示：

千斤頂在使用前與配套油表進行標定，按照所計算預壓重量平均分解至單邊6個千斤頂上，加載時做好托架預壓沉降、位移觀測記錄，預壓加載順序盡量和梁體施工時的加載順序一致，按3級進行，即60%、80%和110%的加載總重，加載到110%后持荷載24小時，若沉降趨于穩(wěn)定可卸載。

第三次加載到110%。按照對稱放置原則反向張拉到110%，反向張拉完成穩(wěn)壓1個小時后檢查各桿件的情況有無裂縫，應間隔6h監(jiān)測記錄各監(jiān)測點的位移量;當連續(xù)兩次監(jiān)測位移平均值之差不大于2mm時，判定設(shè)計托架整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性合格，方可卸除預壓荷載。在托架反向張拉完成6h后，應監(jiān)測記錄各監(jiān)測點的位移量。

在持荷階段每間隔半小時需通過油泵進行補油，防止持荷階段反力減小。

千斤頂反壓加載過程中各加載千斤頂加載速度需恒定，安排專人現(xiàn)場指揮調(diào)控，在加壓前各油表到各級荷載讀數(shù)據(jù)需有現(xiàn)場技術(shù)人員通過回歸方程計算數(shù)據(jù)并計算成表格上報至現(xiàn)場監(jiān)理處備查，現(xiàn)場每個油表上需張貼相關(guān)讀數(shù)表格，并且在預壓施工前交底至現(xiàn)場作業(yè)人員。

最后一級預壓達到規(guī)范要求后進行卸壓，卸壓過程要求緩慢均衡，卸壓前需向?qū)１O(jiān)報檢，不得私自卸壓。

測量人員在數(shù)據(jù)整理完成后需盡快提交至現(xiàn)場技術(shù)人員，現(xiàn)場技術(shù)人員24h內(nèi)需完成預壓成果報告的相關(guān)編制工作，并按照流程完成相關(guān)報審程序并進行存檔。

3.6?注意事項

（1）按要求對每個千斤頂及配套油表進行技術(shù)標定，計算出所需加載的壓力對應油表讀數(shù)，并做好相關(guān)記錄及表格。

（2）檢查托架焊縫是否開裂，槽鋼與鋼板之間的焊縫，牛腿鋼板與預埋鋼板之間的焊縫，抗剪塊的焊縫。

（3）預壓施工前對現(xiàn)場作業(yè)人員進行技術(shù)安全交底。

（4）反向張拉前檢查所有高空作業(yè)人員的安全帶是否系牢。

3.7?方案二混凝土預制塊堆載對托架預壓方案

連續(xù)梁0#塊預壓施工混凝土預制塊對托架進行堆載預壓法。預壓材料采用1.0×1.0×0.8m?C20砼標準預制塊，預制塊預埋2根φ20鋼筋吊環(huán)，作為吊裝使用，每塊預制塊重量約為2噸。用吊車起吊預壓塊，堆載時應前后、左右對稱放置，先由支架橫向中央向兩側(cè)對稱放置，進行托架堆載預壓。

3.8?方案二主要施工方法

0#塊采用預制塊堆載形式對支架進行預壓，堆載時應前后、左右對稱放置，先由支架橫向中央向兩側(cè)對稱放置，再從支架縱向中央位置向兩側(cè)放置，堆載時做好支架預壓沉降、位移觀測記錄，預壓加載順序盡量和梁體施工時的加載，即順序一致，按3級進行60%、100%、110%的比例加載總重，加載到110%后持荷載24小時，若沉降趨于穩(wěn)定可卸載。

卸載應分級進行，即110%→100%→60%→0，每級卸載后分別測設(shè)支架的恢復量并做好記錄。

（1）進行初始堆載前先設(shè)置觀測點，測量空載時觀測點的高程、位置。

（2）初始堆載荷載到60%。將裝好的預制塊運送至墩底，采用汽車吊將預制塊放至0號塊底模上，嚴格按堆載要求對稱放置，避免出現(xiàn)偏壓。堆載完成1小時后檢查支架的變形及錨固情況，并做好相應記錄。

（3）第二次堆載到100%。繼續(xù)按照分級、對稱放置原則堆載，堆載完成1小時后檢查支架的變形及錨固情況，每隔1h觀測沉降值并記錄數(shù)據(jù)，當相鄰兩次觀測平均值之差不大于2mm時，方可進行下一級別荷載預壓。

（4）第三次加載到110%。堆載完成穩(wěn)壓1個小時后檢查各桿件的情況有無裂縫，應間隔6h監(jiān)測記錄各監(jiān)測點的位移量;當連續(xù)12h監(jiān)測位移平均值之差不大于2mm時，判定設(shè)計支架整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性合格，方可卸除預壓荷載。在支架預壓塊卸載完成6h后，應監(jiān)測記錄各監(jiān)測點的位移量。

加載順序應對稱進行，每級荷載加載完成并測量判定合格后方可加載下一階段荷載。

卸載方式類似加載方式，只是加載過程的逆過程，加載完畢判定合格后24小時后開始卸載，逆向觀測各點數(shù)據(jù)。（預制塊如圖）

3.9?成果判定及評價

①在首次加載前先觀測一次，作為觀測點初始值，每級加載完成1h后進行支架的變形觀測，并做好相應記錄。

②荷載加載至總荷載的110%后，持續(xù)荷載24h，每間隔6h沉降觀測一次;當連續(xù)兩次12h監(jiān)測平均值之差不大于2mm時，判定設(shè)計支架整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性合格，方可卸除預壓荷載。在支架預壓塊卸載完成6h后，應監(jiān)測記錄各監(jiān)測點的位移量。

4?施工方案比較

4.1?方案一的優(yōu)缺點

優(yōu)點：自重輕，可周轉(zhuǎn)，可以利用掛籃千斤頂，成本投入少，操作簡便用時少，使用環(huán)境對現(xiàn)場的場地要求較低。

缺點：對于預埋構(gòu)件的預埋精度要求高，千斤頂?shù)陌惭b、螺紋鋼的垂直度要求高。

4.2?方案二的優(yōu)缺點

優(yōu)點：取材方便，材料可周轉(zhuǎn)。

缺點：對現(xiàn)場場地要求高，施工用時長，成本投入較高，施工期間相互干擾大，預制塊運輸較為不便。

5?經(jīng)濟比較

5.1?方案一成本費用

通過上述技術(shù)方案及經(jīng)濟分析對比，方案一安裝施工較方案二安裝施工更為便利，施工用工少，材料投入低，能同時利用后續(xù)連續(xù)梁施工中的千斤頂及油泵，通過對比方案一施工成本費用較方案二施工成本節(jié)約32964元。在實際操作施工中需要保證各部構(gòu)件安裝精準到位，保證各部構(gòu)件焊接滿足要求，安裝按照設(shè)計要求進行。綜合考慮跨疏港高速公路特大橋跨規(guī)劃長安路（32+48+32）m連續(xù)梁0號段托架預壓采用方案一。

結(jié)語

在跨疏港高速公路特大橋跨規(guī)劃長安路（32+48+32）m連續(xù)梁0號段施工過程中，托架預壓系統(tǒng)牢固可靠，安全順利完成0號段的預壓施工任務，并取得了較佳的經(jīng)濟效益，可為類似的連續(xù)梁0號段預壓施工提供借鑒。

參考文獻：

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[2]趙立峰.箱梁0號塊托架反向張拉預壓施工技術(shù)[J].山西建筑，2014（11）.

作者簡介：李湛（1984—?），男，漢族，重慶合川人，本科，工程師，項目副經(jīng)理，研究方向：施工技術(shù)、經(jīng)濟管理。