陜西預(yù)應(yīng)力技術(shù)在大橋高墩托架預(yù)壓中的應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在大橋高墩托架預(yù)壓中的應(yīng)用高速公路跨越山丘或峽谷時，經(jīng)常選用高墩連續(xù)剛構(gòu)橋型，橋梁的施工多采用掛籃懸臂澆筑法，同時考慮設(shè)支架或托架澆筑主梁0號梁段，為后繼掛籃的拼裝及施工提供平臺。橋墩較低時，可以采用搭設(shè)支架來進行0號梁段的施工，但當(dāng)橋墩高度大于30m時，受支架材料的限制，支架承受荷載后的非彈性變形較大，因此常采用各類托架來進行0號梁段的施工。為檢驗托架在施工工況下的強度、剛度、穩(wěn)定性，并消除托架的非彈性變形，施工前應(yīng)對托架進行預(yù)壓試驗。但在高墩大跨度的橋梁中，由于0號梁段重量較大，采用通常的“堆積材料加載法”工作量較大，需另覓他途。本文以X特大橋為例，介紹了預(yù)應(yīng)力技術(shù)在該高墩托架預(yù)壓中的應(yīng)用。1、工程簡介X特大橋，主橋部分設(shè)計為112m＋200m＋112m連續(xù)剛構(gòu)橋，最大墩高96m，全橋共4個0號梁段，單個0號梁段混凝土方量661.5m，重量約計1653t。該橋跨越深谷，橋址處地形起伏較大，受施工便道的制約，大型機械設(shè)備及車輛均無法進入。2、托架的設(shè)計及安裝針對該特大橋的工程特點，0號梁段的托架設(shè)計采用預(yù)埋牛腿焊接型鋼結(jié)構(gòu)。2.1、托架構(gòu)造設(shè)計每個0號塊托架共有9片桁梁，分別組合為3個桁梁組，2組分別設(shè)置在0號梁懸臂部分，1組設(shè)置在墩身之間。每個桁梁組有3片桁梁，均沿橫橋向布置，中心間距260cm，外側(cè)桁梁距墩身外邊緣50cm。桁梁組三片桁梁間設(shè)2道橫聯(lián)，以加強穩(wěn)定性，在桁梁頂部節(jié)點處安裝楔鐵，在楔鐵上安放I32b橫墊梁，中間3個節(jié)點用雙I32b組焊件做橫墊梁，兩邊2個節(jié)點用單I32b做橫墊梁。橫墊梁上鋪設(shè)方木(中間)和I20b工字鋼(兩邊)做分配梁，其上安放底模。每片桁梁各預(yù)埋上牛腿2個，下牛腿2個。預(yù)埋件結(jié)構(gòu)為水平桿(2根[6槽鋼加斜向鋼筋，10φ20二級鋼筋)，預(yù)埋板上焊接抗剪鋼板。箱粱0號塊托架總體布置見圖l。托架各部件均采用Q235鋼材，組焊結(jié)構(gòu)。2.2、托架安裝托架總體施工順序為：先安裝預(yù)埋部分，然后焊接連接板，再連接桁梁。連接板焊接完畢后，用塔吊將單片桁梁起吊至托架規(guī)定位置，再用螺栓和連接板連接為一體，將桁梁上頂面調(diào)平后，緊固。依次連接完3片桁梁后，檢查3片桁梁頂面高程，保證基本在一個水平面內(nèi)，連接桁梁橫聯(lián)，完成托架主桁的安裝。然后，在桁梁節(jié)點處安裝楔鐵，用定制U型螺栓固定，在楔鐵上安放I32b橫墊梁，橫墊梁上鋪設(shè)縱墊梁，其上安放底模。3、預(yù)加載方案及技術(shù)要點寶3傍.認1樣、狼預(yù)加載目的飛0撒號梁段托架是襖0當(dāng)號梁段施工的僅主要承重構(gòu)件涂，為檢驗托架蜘設(shè)計能否滿足輸施牌工的要求，需華對托架預(yù)壓，川檢驗支架強度皇及穩(wěn)定性，同鹿時，由于托架細問各構(gòu)件存在釣間隙，通過對超托架的預(yù)壓，速消除托架各構(gòu)線件間非彈性形磨變，測出支架效的彈性形變值付并為施工立模虜提供數(shù)據(jù)。常3圈.遍2零、辯預(yù)壓原理社由于橋位處地烈形起伏較大，簡場地狹小，且偷主梁列0煮號梁段位于距永地面約茅96削m刪的高空中，采聚用常規(guī)穿的凝“僻堆積材料預(yù)壓鋸法斤”斯或甩“嘴注水預(yù)壓暑法炮”汗極為耗時費力怨，操作難度大福。為此，對境X金特大橋娘0弓號梁段托架的陶預(yù)壓采示用奧“躁預(yù)應(yīng)力等效荷報載歷法本”多進行。角該預(yù)壓方法的串主要原理是通攜過在承臺上預(yù)光埋鋼絞線束，外利用千斤頂在安托架上施加應(yīng)很力來實現(xiàn)對托狹架預(yù)壓的目的炒。缸3嬸.切3步、壓預(yù)壓方案丹3禮.災(zāi)3害.漂1淡、數(shù)托架加載節(jié)點汗編號芒0腹號塊托架的預(yù)需壓需對習(xí)3諷個桁梁組的里9塞片桁梁上的辟27枕個節(jié)點進行加顧載，對神37只個觀測點進行推預(yù)壓觀測。桑各節(jié)點及觀測辟點編號如圖點2灶所示。堅3陷.沸3啦.笨2區(qū)、溜加載標(biāo)準(zhǔn)跪施工工況下，舞荷載分布如圖粥3銅所示。須應(yīng)用羞SAP200詳0就程序計算，可虎得在荷載作用宇下托架桁梁的尾各節(jié)點支反力芽，見表森1忽。佛為模擬在澆筑婚0伶號節(jié)段混凝土窗施工時工況下限的荷載，并考濱慮帖1雹.加2坑的安全系數(shù)，慢托架各節(jié)點預(yù)歷壓加載標(biāo)準(zhǔn)值態(tài)見表蕉2鏈。激3科.鍵3妖.波3猶、奮托架預(yù)加載實飽施及卸載個0嬌號梁段托架預(yù)口壓于喇2005貝年背11帝月陡12革日無8咳：謝00亞開始，于荒12盼日繡13和：目20樂完成，共對托朵架伶3倉個桁梁組的柏9欺片桁梁上的雀27候個節(jié)點進行了掌張拉，對波37塌個觀測點進行犬了預(yù)壓觀測。紛預(yù)壓分息3喪個部分進行：調(diào)⑴元、燈中桁梁組案(付1獲～征10拾、哥6全，秋～始1O煉，壯點攏)潛；退⑵蜻、氣大里程懸臂部塞分桁梁組博(嫌2O桃～拉23腰、際22恭，墨～凡23氣，亦點靠)喂；喪⑶摟、魂小里程懸臂部鎖分桁梁組終(薯16術(shù)～莫19塑、預(yù)18漿，元～縮19泉，勾點奶)惠。疤根據(jù)施工工況查下桁梁各節(jié)點范支反力及加載勝時平衡的需要往，每個節(jié)點各發(fā)設(shè)幟2冠根熄(勤或舟4薄根右)ASTM1蛾860宣級悅φ或j宣1街5傭.墻24汁鋼絞線，分別效對稱布置在桁歇梁的兩側(cè)，每蓋根鋼絞線配置個1尾臺桃YDC240價Q丹千斤頂進行預(yù)謊壓張拉。湊限于千斤頂數(shù)升量，在實施預(yù)業(yè)壓時，對每個寶節(jié)點依次逐一欲進行，為防止裳桁梁偏載，各附節(jié)點加載均分翁級進行，各分玩級加載力均以蘭荷載作用下各賤節(jié)點支反力膛F(i)緒為標(biāo)準(zhǔn)，最大贏加載值為嶼(參i)存，總體預(yù)壓順廊序如下。奔⑴握、纏中桁梁組：徐1守～嗎5戶號節(jié)點聽50鉆％劑F(i)菊→非6賓～肝1O理號節(jié)點艱12榮％換F(i)儉→斥6渣，屠～思1O劃，在號節(jié)點噴12投％蹦F(i)借→帝1藥～牢5因號節(jié)點刪100遺％務(wù)F(i)奇→戀6光～鋒1O洋號節(jié)點表50怕％徑F(i)烘→職6溝，屋～松1O執(zhí)，叨號節(jié)點號50是％尿F(i)漸→尖6暖～崗1O私號節(jié)點直100踩％套F(i)班→豐6惹，或～牛1O鞋，街號節(jié)點弓100院％恨F(i)悄→薪1飾～挽5源號節(jié)點虎120狗％昏F(i)亞→色6橋～妄1O憲號節(jié)點杠120狼％州F(i)坑→傾6孕，煌～危1O喉，董號節(jié)點膜120解％紡F(i)回⑵干、摸大里程懸臂部民分桁梁組：部2O瞇～層21疊號節(jié)點慚50棄％排F(i)算→棍22辰～往23粘節(jié)點哥8追％慮F(i)賢殲→正22霜，克～擁23哭，熟節(jié)點統(tǒng)8宜％下F(i)拾→配2嘆O鐮～窮21倍號節(jié)點糠100追％鞏F(i)圍→異22狀～從23催節(jié)點何50注％劃F(i)澇→趕2獲2旺，蓬～傲23腎，翻節(jié)點括50健％窗F(i)秩→搭22橫～段23并號節(jié)點量100合％察F(i)林→蜘2微2聰，押～譜23呢，治節(jié)點野100杜％勉F(i)賄→術(shù)2熄0垂～暮21丑號節(jié)點鴨120遺％租F(i)炸→建2模2產(chǎn)～栽23純節(jié)點括120炭％悟F(i)濱→胖2怒2香，取～奮23盆，珠節(jié)點翁120次％肉F(i)嘗。世⑶啦、歪小里程懸臂部土分桁梁組：艘16諒～耳17胸號節(jié)點嗽50劣％渴F(i)勻→繳l8挖～艇l9把節(jié)點葬8已％慢F(i)紀(jì)→銳18涼，骨～椒19告，抵節(jié)點僻8律％鑒F(i)娘→驗16洽～床17屠號節(jié)點蛛100示％酸F(i)浙→跨18挨～孤19淹節(jié)點流50令％針F(i)抽→漢1輝8印，頸～哭19異，井節(jié)點訂50棟％雹F(i)喜→徑18?！?9噸號節(jié)點孩100供％換F(i)勵→嘆1委8四，還～榜19擦，往節(jié)點壞100稿％伶F(i)身→狹l6亂～華17疊號節(jié)點價120遠％憶F(i)呈→吩18?！?9燒節(jié)點謠120手％糖F(i)灘→歷1嘆8恒，控～口19偽，非節(jié)點宗12O花％役F(i)于。瘡卸載順序依照鐘加載順序反向董進行，分級卸輔載。蓬觀測分別在張疲拉前、墳50熄％門F(i)缺、嘗100打％森F(i)普、最大加載值原F(i)遙、卸載后進行貌觀測。洽3虛.芬3握.賢4縣、夢預(yù)壓施工技術(shù)歇要點者⑴吼、忠預(yù)壓前，應(yīng)仔啟細檢查桁梁與欣牛腿預(yù)埋鋼板呈間的焊接質(zhì)量謀；析⑵騙、修對預(yù)壓使用的荒各個張拉千斤姓頂進行校核及禮標(biāo)定，并保證捏在標(biāo)定有效期棒內(nèi)；敏⑶磚、超應(yīng)注意提高各機觀測點初始高寧程、加載過程匹中及卸載后的嫌測量精度，至營少配備縫2染臺以上水準(zhǔn)儀帖及測量人員，霞盡量消除由儀媽器或人員而引倒起的測量誤差嚴(yán)；屆⑷染、址嚴(yán)格遵守節(jié)點烘加載順序，加各載過程中，加鞠強觀察，防止逼桁梁在預(yù)壓過費程中因為偏載魄而失穩(wěn)；扎⑸岸、池在各級荷載施敞加后，應(yīng)持荷善1擋～闊2min帆后再進行高程答觀測；時⑹捉、鹿注意安全技術(shù)之措施，加強現(xiàn)典場安全防護。姨3執(zhí).釘4佛、是預(yù)壓結(jié)果及受退力分析隔(露見表枕3)嗓表衣3搖預(yù)壓結(jié)果數(shù)據(jù)擔(dān)統(tǒng)計柴預(yù)壓結(jié)果數(shù)據(jù)菜表明，企1腸.淋2冬倍荷載作用下?lián)?，?按號梁段托架最驅(qū)大彈性變形值味δ懶＝揮5mm瀉，小于規(guī)范規(guī)頭定值渠[謝δ皮]感＝耍L距／找400朵＝敬15mm由，結(jié)構(gòu)受力及尸穩(wěn)定性能夠滿著足能0蝕號梁段施工要袍求。婦本橋折0蛾號梁段設(shè)計為陽箱形結(jié)構(gòu)，混倚凝土澆筑過程咽中，除底板混特凝土按均布荷策載考慮外，頂角板及腹板混凝辱土重均按集中頃荷載考慮。從爛受力分析上而均言，采用多起節(jié)點的預(yù)應(yīng)力饞加載法可以更盟合理地模擬混睛凝土的澆筑過早程，獲得更接刃近實際的結(jié)果狡。以本橋托架錄為例，墩間托昂架理論計算撓授度值命4良.耳7mm本，預(yù)壓得到的暑變形值消5mm露，澆筑完混凝剝土后實測托架非沉降為緞6mm音，考慮一定的暮測量誤差，預(yù)煩壓結(jié)果與實際速情況是比較接狹近的。4、結(jié)束語陵在悔30m編以上高空中，膚由于受材料剛宗度及彈性變形撞的限制，往往菜采用各式各樣拍的托架來代替辰支架，以完成絡(luò)結(jié)構(gòu)混凝土的苦施工，而對高挪墩托架的預(yù)壓粗則是檢驗托架謎強度、剛度等煎最直觀有效的拆手段?？捅緲蛑鞫兆罡咚?6淺.皂15m筍，采用務(wù)的休“鴉預(yù)應(yīng)力等效加律載樂法勉”唇以預(yù)應(yīng)力為載米體，利用預(yù)埋富在承臺中的鋼象絞線束，實現(xiàn)葉對托架的預(yù)壓工，相比擔(dān)較忌“奇堆積材料加載脾法笨”疲等預(yù)壓方法有茶一下優(yōu)點：頓⑴等、烤有效縮短工期迫。利用千斤頂怎張拉預(yù)應(yīng)力筋偏的方法來模擬寬澆筑混凝土?xí)r宿的工況，可以壺在較短的時間鄉(xiāng)內(nèi)完成大噸位塘荷載的施加和京卸載，避開了仿堆積材料加載絨時繁重的材料似吊運和堆碼工短作，以本橋為飄例，自鋼絞線艘下料開始計算像，至卸載完畢各，僅用鬧1割.漠5d直，大大縮短了皂施工工期。右⑵刺、津降低成本。本廁橋