高墩大跨桥梁托架施工预压方法初探

高墩大跨桥梁托架施工预压方法初探

【摘要】随着高墩刚构连续梁桥在我国公路桥梁工程中的比例越来越大，本文通过教子川大桥实际工程为例，对连续刚构0号及1号段施工注意的问题作一探讨。尤其对托架的施工方法，包括托架搭设、托架预压等具体工序总结了一定经验。

【关键词】高墩；连续刚构； 托架施工； 反拉预压；注意问题

【 abstract 】 with super high piers of continuous girder bridge for the highway bridge engineering in our country the proportion is more and more big, this article through motherhood sichuan bridge engineering is taken as an example, the continuous rigid frame 0 number and 1 HaoDuan construction attention problem discussed in this paper. Especially for bracket construction method, including bracket build-up, bracket preloading, concrete process summarizes the experience.

【 keywords 】 high pier; Continuous rigid frame; Bracket construction; FanLa preloading; Attention to the problem

教子川大桥系青兰高速公路雷家角（陕甘界）至西峰段第十二合同段内，本桥起讫桩号K1365+399.25- K1366+050.75，为该条线路的控制性工程。全长651.5m。最大桥高78.3米，主桥最大墩高73.1米，主桥上部为(52+2×90+52)m预应力混凝土连续刚构，由一个单箱单室箱形断面组成。主桥箱梁除桥墩顶块件外，各单“T”箱梁均采用挂蓝悬臂浇筑法施工。除0号块（长5.3米）外分为10对梁段，即1×4.35+4×3.5+5×4.5米。主桥墩顶0号段长5.3米，顶板厚40cm，底板厚70cm，梁高5.2米。在薄壁墩薄壁对应位置设置两个80cm与墩壁等厚的横隔板。

一、托架与摸板

0号块是连续T构的中心，是T构的关键梁段，结构复杂，施工难度大。由于墩身较高（均在70米以上），0号段长度仅有5.3米，不能满足挂篮拼装需要，而(1+0+1)共长14米，故0号段与1号段均计划采用托架施工。其施工顺序为：墩身施工完毕，先进行托架安装，托架安装完成后，同时施工0号、1号段。具体施工方法包括托架搭设、钢筋制安、模板制安、砼浇筑、养护、拆模、张拉、压浆、拆架等具体工序。

教子川大桥0号、1号梁段采用托架进行现浇施工。托架设置间距由墩梁轴线往两侧按照间距1.25m+1.25m+0.5m对称设置5根工字钢，在双肢墩之间全部为45a工字钢，之外即1#段底部为（63a+5×45a +63a）工字钢，之上横向按照间距42.5cm（1#段）和85cm（0#段）设置32a工字钢作为箱梁翼板和底板模板支撑，遇到墩身的那根工字钢型号为45a。翼板支架为[10槽钢焊接的刚桁架，桁架纵向间距85cm布置。形成满堂支架平台，在该平台上上立模现浇梁段混凝土。墩顶现浇段是刚构箱梁悬浇施工的基础和起步段，其结构受力最复杂，且具有混

凝土浇筑方量多、重量大、预应力管道最密集的特点。设计安全可靠的模板支架，是墩顶现浇段施工的重点。牛腿支架安装注意事项如下：

1. 托架均使用Q235钢材料现场加工。

按照施工托架设计图纸尺寸和型钢规格进行准确下料。水平杆与墩身预埋板通过贴脚环焊焊接，焊缝高度2cm。斜撑与水平杆之间直接焊接并在尾部加设一衬砌块，斜撑下端与预埋板抵紧并进行贴脚环焊，焊缝高度为2cm。在焊接托架的过程中，必须注意结构几何尺寸,焊接质量必须保证焊缝厚度,焊缝表面平整,不得有较大的凹陷和焊瘤。安装前考虑从墩顶预埋件悬吊工作平台，待安装完成水平杆后，利用水平杆搭设施工平台，最后进行斜撑的安装。

2.牛腿增加横向连接，贝雷梁与牛腿之间采用骑马螺栓进行加强连接，贝雷梁之间采用加强弦杆及连接片进行连接。

3.托架预压。

1）预压的目的

支架预压的目的是消除非弹性变形和测定弹性变形量，为确定立模标高提供参数。

采用预应力体系在模架、模板组装就位前对支架进行完全模拟施工状态下的荷载加载试验。

2）预压方法

①选择反拉预压的牛腿分别为，腹板位置两片牛腿和顶底板位置的两片牛腿。由于牛腿结构受力最薄弱点为悬臂端，因此预应力和加载点设在牛腿悬臂4米处。

○2牛腿安装完成后需对螺栓和钢销连接情况进行详细全面的检查，然后开始预先设备杆件安装。预应力反拉前先定位锚固端地笼，锚固地笼共计两处分别设在牛腿前端4米，一处张拉腹板锚固，另一处张拉底顶板锚固。两处锚固地笼均采用C20砼浇筑每个为20m3，锚固地笼内埋设两根Φ32精轧螺纹钢，为增加预埋精砼握裹力预埋筋设置为U型筋布置，预埋筋外露长度为1米间距为60cm，预埋筋中心与反拉牛腿杆件必须保持同轴。

○3加载前先安装牛腿位置张拉横梁，张拉横梁采用2根12m长分布横梁（45a工字钢），安装时将两根张拉横梁底垫钢板使其只与张拉待张拉的两片牛腿接触。锚固端位于承台位置的地笼预埋精轧螺纹钢，锚固端采用400a工字钢连接精轧螺纹钢，钢绞线采用锚环和夹片固定在工字钢位置。张拉加载端在张拉横梁上安装锚环但不安装夹片，以便于放张卸载。预应力加载设备采用预制箱梁张拉设备，千斤顶编号为：11071409，油表编号：11.04.12.4343。钢绞线采用

4根一股，钢绞线长度为33.7m。

○4设备安装好后开始张拉加载，加载按照分级加载进行从0%--20%--60%（持荷10min）--80%（持荷10min）--100%--持荷（48h稳定）--放张，水准仪测出布设点高差，逐级记录牛腿支架悬臂端挠度变化，满足要求后持荷1小时杆件的疲劳强度和耐久度，然后12小时观测一次，24小时再测量观察一次，48小时内支架累计变形量趋于稳定方可卸载。

3)预压注意事项

在加载过程中，要求详细记录加载时间、吨位及位置，要及时通知测量组作现场跟踪观测。未经观测不能进行下一级荷载。每完成一级加载应暂停一段时间，进行观测，并对牛腿鹰架进行检查，发现异常情况应及时停止加载，及时分析，采取相应措施。如果实测值与理论值相差太大应分析原因后再确定下一步方案。

加载全过程中，要统一组织，统一指挥，要有专业技术人员及负责人在现场协调。

二、预压结果

大桩号侧托架实测得出：

总弹性变形量f总=14mm；非弹性变形量f非=3mm；支架弹性变形量f弹=f总-f非=11mm小桩号侧托架实测得出：

总弹性变形量f总=12mm；非弹性变形量f非=2mm；支架弹性变形量f弹=f总-f非=10mm三、总结

通过对4#墩左幅主梁1#块牛腿托架反预压实验，测出了该牛腿托架的非弹性和弹性变形量，同时测得其强度与刚度合格（f≤L/400），该方法在工期与成本方面优于堆载预压，希望本文在高墩大跨径桥梁托架预压各个环节中提到的经验与建议能为大家提供一些启示。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。