千斤顶反拉法在湭河入渭口堤防交通桥挂篮施工中的应用

(陕西水利水电工程集团有限公司， 陕西 渭南 714000)

千斤顶反拉法在湭河入渭口堤防交通桥挂篮施工中的应用

李辉

(陕西水利水电工程集团有限公司， 陕西 渭南 714000)

本文结合实例介绍了千斤顶反拉预压技术在实际工程中的应用，并与传统施工技术做了比较分析，总结了其在受力、施工效率、安全性等方面的特点。

千斤顶反拉法；预压方法

千斤顶反拉预压技术是利用液压千斤顶的顶推力，通过设置在挂篮上的分力梁，将作用力传递给挂篮，模拟挂篮在混凝土浇筑过程中实际受力状态，下压底模，上拉挂篮吊带，从而得出挂篮各部位的变形数据，达到挂篮预压的目的。

该施工技术与采用砂袋或水箱预压挂篮相比，除了能够很好地模拟挂篮的受力情况外，还具有施工设备少、施工效率高、安全性高、可重复预压的特点，能够节约施工成本，在挂篮出现异常情况时，能够快速卸载，避免安全事故的发生。

1 工程概况

湭河入渭口堤防交通桥工程，主桥设计采用54m+90m+54m三跨双塔斜拉桥。主梁为三跨预应力变截面连续箱梁，塔梁固结。主梁横断面为单箱三室，箱梁顶宽26m，底宽17m，翼缘板宽4.5m；主梁纵向在中支点中心线两侧各1.6m范围内梁底为平段，梁高3.5m，0～9号截面和0′～9′号截面梁高按二次抛物线变化，粱高由3.5m变化2.2m，9～11号截面和9′～12′号截面为梁高不变段，梁高2.2m，合拢段长2m。主梁采用纵、横、竖三向预应力。主梁梁体最重节段为1号块，混凝土为100.47m3，重量为261.22t。

主梁悬臂浇采用菱形挂篮进行施工。湭河交通桥工程每个主墩配置1套挂篮，一套挂篮2个，全桥共配置2套挂篮，总计4个挂篮(见图1)。

图1 挂篮分力梁布置

2 预压方案

2.1 预压目的

a. 通过预压检测0号块钢管支架和菱形挂篮在最大荷载下的结构强度和受力变化，得出弹性变形和非弹性变形，确保施工安全。

b. 消除挂篮塑性变形，准确掌握挂篮各部位的应力、应变值，明确弹性变形值，给后续梁段挂篮底模立模标高及梁体线型控制提供依据。

2.2 需要预压的参数、内容

根据监理及监控单位要求，正式预压试验前，先进行预加载，尽可能消除非弹性变形的影响，加载量为最大梁段重量的80%，预加载时间不小于30min。

根据规范要求，试验加载量为1.2倍的最大梁段最不利荷载量。分2级加载，每级均进行数据采集，检测挂篮系统弹性变形及最不利荷载下的最大变形量，试验时间不少于12h。

2.3 预压方法

a. 试验设备。挂篮反拉预压采用分级加载，试验的主要设备有100t穿心千斤顶2台、精密水准仪1台、5m塔尺2把。

b. 千斤顶反拉方法。在1号块段底板1/2处，对应承台位置预埋了10根JL32精扎螺纹钢，外露50cm，待菱形挂篮在0号块段拼装完成后，在底篮上1/2处设置反拉分力梁，分力梁采用I40双拼工字钢，然后用精扎螺纹钢连接器将10m长的10根精轧螺纹钢引到菱形挂篮的分力梁上，分力梁上设置锚固垫板及螺母，张拉马蹬、穿心千斤顶、千斤顶上设置锚固垫板及螺母(见图2)。

图2 挂篮千斤顶法反拉预压

c. 预压荷载计算。因菱形挂篮用材都是型钢结构，一般整体变形较小，挂篮受力最大处在主桁架铰接部位，挂篮承受荷载主要为混凝土自重与施工荷载。

ⓐ 选最大梁段1号块段，混凝土工程量为100.47m3，重量=100.47m3×2.6t/m3=261.22t。

ⓑ 施工人员、机具等重量为450kg/m2，内模及支架等重量为350/m2，1号块长3.5m、宽26m，重量为(0.35+0.45)t/m2×3.5m×26m=72.8t。

施工荷载值为261.22+72.8=334.02t，取施工荷载安全系数1.2倍，则预压荷载为334.02×1.2=400.82t。

1号块段下布设10根JL32精扎螺纹钢，则每根精扎螺纹钢的张拉力为40.08×10=400.8kN。

d. 挂篮反拉预压。

ⓐ 菱形挂篮拼装完成并经验收合格后，进行观测点布置，根据1号块受力状况，观测点布置在1号块跨中截面上，挂篮上前横梁和下前横梁上一一对应布置，其中边室跨中截面和中室跨中截面各布设一个观测点，每个观测断面总计6个观测点。布置好以后观测挂篮原始标高，开始进行千斤顶预压反拉，千斤顶预压反拉顺序为从分力梁中间向挂篮两侧同时对称张拉。待千斤顶张拉到设计读数时，用分力梁上的螺母和垫板把精扎螺纹和分力梁锁死，然后持荷5min，观测挂篮沉降值，观测完毕然后拆除马蹬，按顺序对称张拉下根精扎螺纹。

ⓑ 预加载，首先进行预加载，按1号块段400.82t的80%进行加载。按0→20%→80%→0，每次加载均持荷5min。持荷时间内进行挂篮变形值观测，本次加载后消除了挂篮的非弹性变形量，并检验了挂篮各构件的安全性。其次，进行挂篮反拉预压试验加载，加载程序为0→50%→100%→0。千斤顶油表读数见表1。

表1 千斤顶油表读数

ⓒ 挂篮分力梁上用2台100t以上千斤顶从中间向两侧逐一同时对称张拉至50%，张拉力为200.4kN(持荷5min)，待10根精扎螺纹钢张拉完后用扳手把分力梁上的螺母锁定，观测挂篮沉降值，再进行张拉，至100%张拉力400.8kN(持荷5min)，10根精扎螺纹张拉锚固好后观测挂篮沉降值，主要目的是对称张拉满足平衡，用螺母锁定，观测挂篮沉降值。每4h观测一次，12h范围内无沉降增加即视其预压稳定，观测最后一次或当沉降无增加值(沉降稳定)无任何变化，即可卸载。

通过以上观测数据分析，挂篮的最大弹性变形为3.8cm，最大非弹性变形为 1.6cm，满足挂篮设计方案要求。将观测数据整理分析后提供给施工监控单位，弹性变形和非弹性变形作为控制梁段悬臂施工标高的依据。挂篮反拉预压分析数据见表2。

3 结 语

“水箱加载法”和“砂袋加载法”的加载方法受加载施工周期长、施工成本高、荷载不易控制且易受气温、大风等环境因素影响，易导致加载试验测量数据不准确。

湭河交通桥桥挂篮千斤顶法反拉预压技术相比以上两种常规方法有以下优点：ⓐ加载结构简单、受力明确，受力状态模拟贴近实际；ⓑ荷载大小可从千斤顶油表读取，加载过程容易控制；ⓒ分级加载从开始至结束全过程耗时不超过1h，而常规方法完成加载过程需耗时4～5d；ⓓ因加载耗时少，可反复加载，多次读数，确保了试验数据的准确性；ⓔ受环境因素影响小，施工成本小。故值得在桥梁工程施工中推广。

Applicationofjackcounter-pullmethodinQiuheRiver-to-WeiheRiverestuarydyketrafficbridgehangingbasketconstruction

LI Hui

(ShaanxiWaterConservancyandHydropowerEngineeringGroupCo.,Ltd.,Weinan714000,China)

In the paper, examples are combined for introducing the application of jack counter-pull pre-loading technology in practical projects. It is comparatively analyzed with traditional construction technology. Its characteristics in the aspects of stress, construction efficiency, safety, etc. are summarized.

jack counter-pull method; pre-loading method

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2017.012.003

U655.54

B

1005-4774(2017)012-0009-03