对龙河大桥0、1号块托架预压计算方法

贺志军

（中铁十八局集团第三工程有限公司 河北保定 071000 ）

对龙河大桥0、1号块托架预压计算方法

贺志军

（中铁十八局集团第三工程有限公司 河北保定 071000 ）

在桥梁施工中，连续刚构施工作为一种山区首选桥型在实际应用中非常广泛。其中，合龙段预压施工工艺又是连续刚构施工过程中很重要的一项技术。结合对龙河大桥0、1号块托架预压工程实例详细介绍预压计算方法及实施方案。为同类工程施工提供借鉴。

连续刚构 预压 计算方法 实施方案

1 工程概况

对龙河大桥位于狭长的峡谷间，两岸是悬崖峭壁，平均高差100m，灌木丛生，孤石遍野。如何修筑施工便道成了一大难题。对龙河大桥全长649.2 m，中心桩号为K24+420。对龙河大桥跨径组成为6×40+(73+135+73)+3×40 m。主桥采用73+135+73=281 m预应力混凝土连续刚构，主跨跨越对龙河河谷，主墩基础位于平坦河谷，最大墩高103 m；引桥上部结构采用40 m装配式预应力混凝土T梁，最大墩高55 m。主桥采用上下行分离的单箱双室直腹板箱形断面。箱梁采用挂篮悬臂浇筑法施工方案，单侧悬臂18个梁段。0、1号块顶板宽20.25 m，底板宽13.0 m，梁高8.2～7.837 m。根据图纸设计要求0、 1号块需同时浇筑，采用托架现浇法施工工艺。

2 具体计算方法及实施方案

2.1 0、1号块托架预压

为确保托架施工安全，需对托架进行预压试验以检验托架的承载能力和挠度值，消除托架构件间的间隙及其非弹性变形，检验托架承重系统的强度和稳定性，通过托架在0、1号块施工时的加载过程来分析、验证托架弹性变形，并为施工立模标高提供基础数据。采用承台预埋件在托架上通过千斤顶张拉预应力钢绞线的方式预压。

检查托架各构件联接是否紧固，机构装配是否准确，金属结构有无变形，各焊缝检测是否满足设计规范的要求。

托架施工时在承台上预埋9个预压点共18根40b工字钢，托架在主墩顶部安装完成后，利用主墩承台的预埋工字钢通过千斤顶张拉预应力钢绞线方式进行预压。

2.2 荷载计算

0、1号块顺桥向墩身外悬臂2.5m混凝土重量由托架来承担，见图1，其混凝土方量计算如下：

图1 0、1号块顺桥向墩身外悬臂2.5 m混凝土布置（单位：cm）

对托架在0、1号块现浇施工过程中的受力情况分析，在预压过程中，把预压点设置在1号块底板前端腹板位置和主墩双肢之间0号块底板中间位置处，利用12个预压点进行预压。1号块每侧利用3个预压点对托架进行预压，每个预压点为5根φ15.24钢绞线，为保证托架的安全，在预压时按照1.2倍1号块的荷载加载，则3个吊点15根钢绞线的张拉吨位为：

根据弯矩平衡公式 2.75×F2=2.5/2×1.2×F1→F2=2.5/2×1.2×F1/2.75→F2=138.7 t。

则有1号块底板前端腹板位置处的15根钢绞线每根张拉力为f= 138.7/15=9.3 t。在1号块两侧的托架采用同步对称加载方法加载。其中钢绞线验算：本试验采用φ15.24高强低松弛钢绞线，单根钢绞线直径15.2 mm，钢绞线面积Ay=140 mm2，标准抗压强度fpk=1 860 MPa，弹性模量Ep=195 000 MPa。钢绞线在张拉过程中每根持荷9.3 t，则有F=σ.Ay。93 000 N=σ×140×10-6。σ=664.29MPa=0.357fpk。钢绞线安全，不会出现拉断现象。

0号块墩身双肢之间4 m混凝土方量见图2，计算如下：

图2 0号块墩身双肢之间4 m混凝土方量布置

检查孔体积V4：V4=3.14×（0.9/2）2×0.4=0.254 m3

横桥向竖直方向倒角体积V5：V5=1/2×0.5×0.5×4=2.7 m3

三是碳金融发展停滞。我国各区域碳市场存在的碳金融产品主要为质押、卖出回购、掉期、托管、基金等。各区域碳市场在2017履约年度均未推出新的碳金融产品，已有的碳金融产品的实际成交量也较之前年度大幅减少。据不完全统计，在2017履约年仅配额卖出回购有一定市场接受度与实际交易。

一侧翼缘板体积V6： V6=1/2×（0.8+0.2）×3.625×4=7.25 m3

总体积V：V=(V0-V1-V2-V3-V4+V5+V6) ×2=193.504 m3。

经计算，主墩双肢中间4 m 0号块的重量为193.504×26=5032 kN，主墩双肢之间0号块底板中间位置用两排共6个预压点对托架进行预压，每排预压点为3个，每个预压点为5根φ15.24钢绞线，为保证托架的安全，在预压时按照1.2倍主墩双肢中间0号块的荷载加载，则每排3个吊点15根钢绞线的张拉吨位为：

根据弯矩平衡公式2×F2=2/2×1.2×F1→F2=2/2×1.2×F1/2→F2=150.9 t。

则有主墩双肢中间0号块每排15根钢绞线每根张拉力为f= 150.9/15=10.1 t。钢绞线验算：本试验采用φ15.24高强低松弛钢绞线，单根钢绞线直径15.2 mm，钢绞线面积Ay=140 mm2，标准抗压强度fpk=1 860 MPa，弹性模量Ep=195 000 MPa。钢绞线在张拉过程中每根持荷10.1t，则有F=σ. Ay。

101 000 N=σ×140×10-6。σ=721.43 MPa=0.388 fpk。

钢绞线安全，不会出现拉断现象。

3 预压步骤

托架安装完毕后，对托架按24%，48%，72%，96%，120%分五级加载进行预压。按表1进行逐级对称加载，逐级测量观测点的标高，观察托架的变形和锚固情况。

表1 托架预压加载等级表 kN

（1）第一级加载到24%

采用前卡式26 t千斤顶及配套油泵各四台分九步同时进行对称张拉完成加载，第1步对称张拉3和c、3，和c，点的预应力钢绞线，张拉至35 kN；第2步对称张拉13和m、13，和m，点的预应力钢绞线，张拉至35 kN；第3步对称张拉8和h、8，和h，点的预应力钢绞线，张拉至35 kN；第4步对称张拉3和c、3，和c，点的预应力钢绞线，张拉至70 kN；第5步对称张拉13和m、13，和m，点的预应力钢绞线，张拉至70 kN；第6步对称张拉8和h、8，和h，点的预应力钢绞线，张拉至70 kN；第7步对称张拉3和c、3，和c，点的预应力钢绞线，3和3，点张拉至93 kN，c和c，点张拉至101 kN；第8步对称张拉13和m、13，和m，点的预应力钢绞线，13和13，点张拉至93 kN，m和m，点张拉至101 kN；第9步对称张拉8和h、8，和h，点的预应力钢绞线，8和8，点张拉至93 kN，h和h，点张拉至101 kN。

（2）第二级加载到48%

采用前卡式26 t千斤顶及配套油泵各四台分九步同时进行对称张拉完成加载，第1步对称张拉2和b、2，和b，点的预应力钢绞线，张拉至35 kN；第2步对称张拉14和n、14，和n，点的预应力钢绞线，张拉至35 kN；第3步对称张拉9和i、9，和i，点的预应力钢绞线，张拉至35 kN；第4步对称张拉2和b、2，和b，点的预应力钢绞线，张拉至70 kN；第5步对称张拉14和n、14，和n，点的预应力钢绞线，张拉至70 kN；第6步对称张拉9和i、9，和i，点的预应力钢绞线，张拉至70 kN；第7步对称张拉2和b、2，和b，点的预应力钢绞线，2和2，点张拉至93 kN ，b和b，点张拉至101 kN；第8步对称张拉14和n、14，和n，点的预应力钢绞线，14和14，点张拉至93 kN，n和n，点张拉至101 kN；第9步对称张拉9和i、9，和i，点的预应力钢绞线，9和9，点张拉至93 kN，i和i，点张拉至101 kN。

（3）第三级加载到72%

采用前卡式26T千斤顶及配套油泵各四台分九步同时进行对称张拉完成加载，第1步对称张拉4和d、4，和d，点的预应力钢绞线，张拉至35 kN；第2步对称张拉12和l、12，和l，点的预应力钢绞线，张拉至35 kN；第3步对称张拉7和g、7，和g，点的预应力钢绞线，张拉至35 kN；第4步对称张拉4和d、4，和d，点的预应力钢绞线，张拉至70 kN；第5步对称张拉12和l、12，和l，点的预应力钢绞线，张拉至70 kN；第6步对称张拉7和g、7，和g，点的预应力钢绞线，张拉至70 kN；第7步对称张拉4和d、4，和d，点的预应力钢绞线，4和4，点张拉至93 kN，d和d，点张拉至101 kN；第8步对称张拉12和l、12，和l，点的预应力钢绞线，12和12，点张拉至93 kN ，l和l，点张拉至101 kN；第9步对称张拉7和g、7，和g，点的预应力钢绞线，7和7，点张拉至93 kN，g和g，点张拉至101 kN。

（4）第四级加载到96%

采用前卡式26T千斤顶及配套油泵各四台分九步同时进行对称张拉完成加载，第1步对称张拉1和a、1，和a，点的预应力钢绞线，张拉至35 kN；第2步对称张拉15和o、15，和o，点的预应力钢绞线，张拉至35 kN；第3步对称张拉6和f、6，和f，点的预应力钢绞线，张拉至35 kN；第4步对称张拉1和a、1，和a，点的预应力钢绞线，张拉至70 kN；第5步对称张拉15和o、15，和o，点的预应力钢绞线，张拉至70 kN；第6步对称张拉6和f、6，和f，点的预应力钢绞线，张拉至70 kN；第7步对称张拉1和a、1，和a，点的预应力钢绞线，1和1，点张拉至93 kN，a和a，点张拉至101 kN；第8步对称张拉15和o、15，和o，点的预应力钢绞线，15和15，点张拉至93 kN，o和o，点张拉至101 kN；第9步对称张拉6和f、6，和f，点的预应力钢绞线，6和6，点张拉至93 kN，f和f，点张拉至101 kN。

（5）第五级加载到120%

采用前卡式26 t千斤顶及配套油泵各四台分九步同时进行对称张拉完成加载，第1步对称张拉5和e、5，和e，点的预应力钢绞线，张拉至35 kN；第2步对称张拉11和k、11，和k，点的预应力钢绞线，张拉至35 kN；第3步对称张拉10和j、10，和j，点的预应力钢绞线，张拉至35 kN；第4步对称张拉5和e、5，和e，点的预应力钢绞线，张拉至70 kN；第5步对称张拉11和k、11，和k，点的预应力钢绞线，张拉至70 kN；第6步对称张拉10和j、10，和j，点的预应力钢绞线，张拉至70 kN；第7步对称张拉5和e、5，和e，点的预应力钢绞线，5和5，点张拉至93 kN，e和e，点张拉至101 kN；第8步对称张拉11和k、11，和k，点的预应力钢绞线，11和11，点张拉至93 kN ，k和k，点张拉至101 kN；第9步对称张拉10和j、10，和j，点的预应力钢绞线，10和10，点张拉至93 kN，j和j，点张拉至101 kN。

每级加载完成并稳压半个小时后检查托架各杆件有无裂缝，检查托架的变形及锚固情况，用水准仪测出观测点的标高，检查无异常情况后继续加载。

托架在加载过程采用前卡式26T千斤顶及配套油泵各四台同时对两侧托架对称张拉加载，最终荷载为满载重量1.2倍荷载。进行观测点编号和加载前测量。在每次加载完成后，用水准仪测出观测点的标高并做好记录。卸载方案类似加载方案，只是加载程序的逆过程，加载完毕24小时后开始逐级卸载，每一级卸载完毕后观测各点标高并做好记录。

4 结语

在实际工作中，由于每个项目的自身特点不同，在施工过程及控制的途径上、侧重点也是不同的。因此，必须根据各自项目的工程施工特点和具体条件，结合各地、各时期的实际情况，采取适当的措施，才能取得良好的效果。作为工程技术人员要认真分析、严格对待施工过程中技术问题，在工程实践中还要勇于实践，大胆尝试，发现错误的问题、方法要敢于承认、改正，正确的思路、科学的方法、恰当的措施要发扬继续使用，总结出一套切实可行的办法，最大限度地保证工程质量，也为以后的项目工程提供可贵的借鉴。

[1] 《公路交通安全设施施工技术规范》（JTG F71-2006）

[2]《公路工程技术标准》（JTG B01-2014）。

[3]《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）

[4]《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）

[5]《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1—2004）

Computational Method of No. 0 and No. 1Block Bracket Preloading of Longhe Bridge

HE Zhi-jun

(No. 3 Engineering Co., Ltd of China Railway 18th Bureau Group Co., Ltd)

In bridge construction, the construction with continuous rigid frame structure is a preferred type of bridge in mountainous areas, which is widely used in practical applications. Among them, the preloading technique of the closure section is important during the construction. This paper introduces the computational method of preloading and the implementation scheme with the example of the No. 0 and No. 1 block bracket preloading of Longhe Bridge, which provides reference for similar engineering constructions.

continuous rigid frame structure preloading computational method implementation scheme

A

1673-1816(2017)02-0031-06

2016-06-29

贺志军（1980-），男，工程师，研究方向桥梁工程。