浅谈反拉预压技术在桥梁施工中的应用

王 红 力， 谢 旭 智， 翁 斌

(中国水利水电第七工程局有限公司 第一分局，四川 彭山 620806)

浅谈反拉预压技术在桥梁施工中的应用

王 红 力， 谢 旭 智， 翁 斌

(中国水利水电第七工程局有限公司 第一分局，四川 彭山 620806)

反拉预压是为解决较大重量作用在梁体支架上(难以采用堆载预压)的预压方式，其主要通过千斤顶反向张拉，使支架承受如同堆载预压的作用荷载，达到相应的预压效果。相比堆载预压，反拉预压操作简单，施工周期短，吊装风险小，对于较大荷载、较小作用面积的梁体结构、施工场地受限的地段尤为适用。

荷载；反拉；预压；应用；桥梁施工

1 概 述

某特大桥连续梁采用梁拱组合结构跨越高速公路3条匝道，其中梁体跨度为(64+136+64)m。该段梁体中0#块长度为15 m，高度在7 m至6.34 m之间变化，宽度16.1 m，底宽12.6 m，梁体体积为750 m3，仅考虑梁体混凝土自重时其0#块支架承受的荷载为750×2.65=1 987.5(t)，采用堆载预压，每吨位袋按1.5 t计算，共需要1 325袋。实际施工中，每层堆载12×15=180(袋)，堆高层数为1 325/180=7.4(m)，故采用堆载预压需吨位袋较多，堆载高度较大，安全风险较高，施工周期较长，风险概率进一步加大。根据实际情况，项目部经研究决定，在承台施工时预埋钢绞线，并在支架顶设置横梁，采用千斤顶反向张拉对支架施加荷载、达到堆载预压的效果。

2 反拉预压施工工艺

(1)预压荷载。

该工程单侧支架需施加的总荷载为9 355.08 kN。

(2)预压方法。

0#块的预压采用在承台上预埋钢绞线反拉法。具体实施方法：0#块两侧单边承台上各布设6个点，每点拉力约为9 332.08/6=1 559.2(kN)，每处反拉点采用9根钢绞线进行张拉(单根钢绞线按75%计算其屈服张拉力，即1 860×140×0.75=195.3(kN)，9根钢绞线即为195.3×9=1 757.7(kN)。

施工前，在承台内放置钢绞线，其位置应准确并保证钢绞线垂直，然后在支架顶部原设计位置放置6台YCW450千斤顶，千斤顶调平后，将钢绞线穿过千斤顶进行张拉，对支架体系施加一个反向的作用力，即竖向向下的作用力，以此达到对支架体系预压的目的。

承台施工时，将钢绞线与锚具用夹片等锚固牢靠并设置锚下钢筋网片4层，以此作为钢绞线反拉的固定端，对埋入承台内的钢绞线之间预留5 cm左右的空隙，以利于混凝土与钢绞线进行有效的粘结，避免钢绞线之间缠绕在一起。同时，预埋钢绞线距离承台边缘的距离不应小于50 cm，固定端埋置深度不小于2 m，钢绞线露出承台顶面的长度应不小于所需反拉的长度。另外，为防止露出承台顶面的钢绞线在浇筑混凝土时与混凝土粘结，对钢绞线外露部分盘圈悬挂并采用塑料薄膜包裹防护，避免其生锈和污染(图1)。

(3)观测点的布置。

测点布设及测量记录：

在单侧支架上设14个测点，测点位置横桥向分别设置在翼缘板→腹板→底板→中隔板→底板→腹板→翼缘板下方,每排7个点。拱设置2排，每次观测都要对上述测点的标高进行测量记录，保存好原始数据以备复核，观测点位见图2。

(4)预压数据采集。

加载时，设专人计量，专人记录，派专人观察支架变化情况，一旦发现异常，立即停止压载并分析其产生的原因加以补救。加载分级进行，即0%→10%→20%→40%→60%→80%→100%→120%,荷载分布与箱梁施工荷载分布相同，并 及时进行测量、观测，加载的顺序应尽量接近于浇筑混凝土的顺序，卸载亦应分级进行并一一测量，即0%→10%→20%→40%→60%→80%→100%→120%。对以上测量过程作详细记录，最终的预压重量应为梁体重量的120%。

图1 反拉预压钢绞线预埋布置示意图

第一次，加载未开始前测量各测点的初始高程H1，第二次加载荷载约为梁重的10%时测量各测点的高程H2，第三次加载约为梁重的20%时测量各测点的高程H3，第四次加载约为梁重的40%时测出各测点的高程H4，第五次加载约为梁重的60%时测出各测点的高程H5，第六次加载约为梁重的80%时测出各测点的高程H6，第七次加载约为梁重的100%时测出各测点的高程H7，第八次加载约为梁重的120%时测出各测点的高程H8，待沉降稳定后再分级卸载；分级卸载前，测出各测点高程H9，卸载完成6 h后，测出各测点高程H10。

每级加载1 h后，进行支架的变形观测，以后间隔6 h监测记录各测点的位移量；当相邻两次监测位移平均值之差不大于2 mm时，方可进行后续加载；全部预压荷载(120%)施加完成后，应间隔6 h监测记录各测点的位移量，当连续12 h监测位移平均值之差不大于2 mm时，方可卸除预压荷载；支架卸载6 h后，应监测记录各测点的位移量。

观测注意事项：

观测采用水准仪和双面塔尺进行，通过对最后一次观测的数据H9和预压前观测的数据H1进行对比得出支架的总沉降量，与全部卸载完成时的测量值H10进行对比，得出弹性变形值。

(1)通过预压 ，观测计算得出支架各点的弹性变形数值，调整梁底模板标高至设计标高。

(2)每次观测所用的仪器和水准尺应固定，观测人员与观测路线固定，观测环境和条件基本相同。

(3)测量时，水准气泡要稳定居中，前后视距相等，扶尺人员应快速稳定数值标尺，提高观测效率。

3 对预压成果采用的分析方法

依据预压数据及现场检查结果评定支架的沉降位移、弯曲变形、地基的沉降裂纹，全面分析支架的稳定性。

为保证线路在运营状态下的平顺性，梁体需设置预拱度。按照理论计算设置跨中预拱度，其他位置按二次抛物线过渡。

(1)支架预压前各观测点的初始标高值为H1。

(2)各级荷载加载稳定后测出的高程值为H2，H3，H4，H5，H6，H7，H8。

(3)加载120%后24 h各观测点标高值为H9。

(4)卸载后各观测点标高值为H10。

此时计算出各观测点的变形为：

非弹性变形△1=H1-H9。通过试压，认为方木、支架、地基等的非弹性变形已经消除。

弹性变形△2=H10-H9。根据该弹性变形值，在跨中底模上设置预拱度 △2，以使支架变形后梁体线型满足设计要求。

4 反拉预压取得的效果

根据所确定的预压方法，现场采用千斤顶多次分级进行了反拉预压并采集了相应的数据，根据观测后计算的弹性变形数值设置了底模板的预拱度，保证了梁体线型符合设计要求。

5 结 语

反拉预压与堆载预压相比，反拉预压需要的材料数量极少，仅钢绞线、千斤顶即可。反拉预压需要设备配合的数量较少，仅需一台吊车配合即可完成反拉预压。反拉预压实施效果较好且需要的工期较短，仅需3 d即能完成预压施工，从而极大程度地降低了堆载预压过程中吊装的安全风险及工期。

(责任编辑：李燕辉)

2017-02-06

[U24];U215.1;U215.7

B

1001-2184(2017)02-0022-03

王红力(1986-)，男，陕西洋县人，项目工程部副部长，助理工程师，学士，从事铁路工程施工技术与管理工作；

谢旭智(1988-)，男，四川射洪人，项目工程部部长，助理工程师，从事铁路工程施工技术与管理工作；

翁 斌(1990-)，男，湖北宜昌人，项目工程部副部长，助理工程师，学士，从事铁路工程施工技术与管理工作.