淺談如何使用一對千斤頂張拉三向立體預(yù)應(yīng)力系桿拱橋

摘要：本文主要是根據(jù)浙江永康華豐大橋的施工經(jīng)歷，簡要介紹如何用一對千斤頂去張拉三向立體預(yù)應(yīng)力系桿拱橋。

關(guān)鍵詞：一對千斤頂；張拉；三向立體應(yīng)力橋

浙江永康華豐大橋是一座三拱并聯(lián)的下承式三向立體預(yù)應(yīng)力亞玲形鋼管系桿拱橋，主橋跨跨徑82.5米，寬42.5米，當(dāng)時(shí)來說，其寬度是全國同類橋型之最。

所謂的三向立體預(yù)應(yīng)力，就縱向、橫向和豎向。這種預(yù)應(yīng)力布置的橋型，在當(dāng)今的城市建設(shè)中，已經(jīng)相當(dāng)普遍了。

永康華豐大橋在通車質(zhì)量鑒定時(shí)，質(zhì)量等級為優(yōu)良，并獲得永康市人民政府科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)和金華市人民政府科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。該橋始建于1999年5月，2000年12月驗(yàn)收通車，至今已經(jīng)10周年了，在10年來的使用過程中，沒有發(fā)生任何修補(bǔ)和異常現(xiàn)象。

在當(dāng)時(shí)實(shí)際施工時(shí)，該橋的施工方案是充分利用了河床的有利地質(zhì)條件，采取支架施工法。具體的主要施工程序?yàn)椋喝v大梁支墩及橋臺砼澆筑（重力式）→ 三縱大梁貝雷支架搭設(shè)→ 端橫梁盆式支座安裝及砼澆筑→三縱大梁砼澆筑 → 中橫梁砼澆筑 → 鋼管拱吊裝 →鋼管拱細(xì)石砼灌注 → 三向立體應(yīng)力張拉 → 橋面鋪裝→吊桿張拉力檢查及修正 。從上述程序可以看出，在沒有進(jìn)行張拉之前，橋形是有了，但都是像躺在支架上的幾塊大“積木”，處于超靜定狀態(tài)。只有通過應(yīng)力張拉，才能使力系得到轉(zhuǎn)換，由原來的支墩受荷轉(zhuǎn)變?yōu)殇摴芄笆芰Α？梢姡瑧?yīng)力張拉對于橋梁來說，是多么的重要！就像一個(gè)有一定柔性的高強(qiáng)度粘合劑，把大大小小的“積木”，通過它聯(lián)合在一起。

那么，如何用一對千斤頂將這個(gè)三向立體應(yīng)力橋張拉好呢？下面筆者根據(jù)永康華豐大橋的實(shí)際張拉過程，介紹一下當(dāng)時(shí)的張拉程序。

下面是該大橋的應(yīng)力布置示意圖

1.縱向應(yīng)力布置示意

上游 中游下游

2.橫向應(yīng)力布置示意

3.豎向應(yīng)力布置示意

在對這三向立體應(yīng)力橋來說，進(jìn)行張拉時(shí)，要把握的最大原則就是應(yīng)力的分級、分批。分級比較容易，簡單、也好理解，就是把張拉力分成如干次完成，是一個(gè)量值的概念。分批就復(fù)雜了，是一個(gè)先后順序的概念。這個(gè)“先后順序”不僅僅是先后順序問題，是還要考慮其第一個(gè)張拉點(diǎn)、對稱性、相間性。

為了清晰表示該橋的張拉程序，我們用“遍”來描述張拉過程。

第一遍張拉任務(wù)：

1.對82.5米長的中縱大梁進(jìn)行張拉，張拉順序按孔道編號進(jìn)行。

2. 對82.5米長的上、下游縱大梁進(jìn)行張拉，張拉順序按孔道編號序排（先上游或先下游均可）

3. 第一遍對三縱大梁的張拉力為設(shè)計(jì)值的20%，（分級）

4.對中橫梁進(jìn)行張拉：張拉順序如下，（）內(nèi)數(shù)為張拉順序

①（1）3#中橫梁張拉 （2）17#中橫梁張拉；

②（3）6#中橫梁張拉 （4）14#中橫梁張拉；

③（5）9#中橫梁張拉 （6）11#中橫梁張拉

④（7）4#中橫梁張拉 （8）16#中橫梁張拉；

⑤（9）7#中橫梁張拉 （10）13#中橫梁張拉；

⑥（11）2#中橫梁張拉 （12）18#中橫梁張拉；

⑦（13）5#中橫梁張拉 （14）15#中橫梁張拉；

⑧（15）8#中橫梁張拉 （16）12#中橫梁張拉；

⑨（17）1#中橫梁張拉 （19）11#中橫梁張拉；

⑩（20）10#中橫梁張拉。

5.第一遍對19根中橫梁的張拉力為設(shè)計(jì)值的20%，（分級）

就是說第一遍的張拉目的，就是把縱大梁和橫梁按對稱性和相間性的原則，布上設(shè)計(jì)張拉力的20%應(yīng)力。

第二遍張拉任務(wù)：

1.按第一遍的張拉任務(wù)，將上述張拉部位的張拉力張拉到設(shè)計(jì)的40%。

2.再按上述過程，將上述張拉部位的張拉力張拉到設(shè)計(jì)的60%。

3.張拉吊桿，張拉力為設(shè)計(jì)的20%。（需要說明的是吊桿采用的是低松弛高強(qiáng)鋼絲、鐓頭鉚）

4. 張拉吊桿的張拉順序?yàn)椋海ǎ﹥?nèi)數(shù)為張拉順序

①（1）中3#與17#吊桿同時(shí)張拉 （2）上游或下游3#與17#吊桿同時(shí)張拉

②（3）中6#與14#吊桿同時(shí)張拉 （4）上游或下游6#與14#吊桿同時(shí)張拉

③（5）中9#與11#吊桿同時(shí)張拉 （6）上游或下游9#與11#吊桿同時(shí)張拉

④（7）中4#與16#吊桿同時(shí)張拉 （8）上游或下游4#與16#吊桿同時(shí)張拉

⑤（9）中7#與13#吊桿同時(shí)張拉 （10）上游或下游7#與13#吊桿同時(shí)張拉

⑥（11）中2#與18#吊桿同時(shí)張拉（12）上游或下游2#與18#吊桿同時(shí)張拉

⑦（13）中5#與15#吊桿同時(shí)張拉（14）上游或下游5#與15#吊桿同時(shí)張拉

⑧（15）中8#與12#吊桿同時(shí)張拉（16）上游或下游8#與12#吊桿同時(shí)張拉

⑨（17）中1#與19#吊桿同時(shí)張拉（18）上游或下游1#與19#吊桿同時(shí)張拉

⑩（19）中10#吊桿張拉（20）上游或下游10#吊桿張拉

第二遍的張拉目的就是把三條大縱梁和19根中橫梁的張拉力張拉到設(shè)計(jì)值的60%；把57根吊桿的張拉力張拉到設(shè)計(jì)值的20%。

第三遍張拉任務(wù)：

按照同樣的原理，把三條大縱梁和19根中橫梁的張拉力張拉到設(shè)計(jì)值的80%；把57根吊桿的張拉力張拉到設(shè)計(jì)值的40%。

第四遍張拉任務(wù)：

也是按照同樣的原理，把三條大縱梁和19根中橫梁的張拉力張拉到設(shè)計(jì)值的100%；把57根吊桿的張拉力張拉到設(shè)計(jì)值的60%。

第五遍張拉任務(wù)：

按照吊桿張拉的原理，把57根吊桿的張拉力張拉到設(shè)計(jì)值的80%。之后開始停止作業(yè)，等到橋面鋪裝完成后，再開始對57根吊桿的張拉力進(jìn)行檢查和修正，使其到達(dá)設(shè)計(jì)的張拉力，完成最后的張拉工作。

吊桿張拉完成后，三條縱大梁各點(diǎn)的起拱值，經(jīng)現(xiàn)場實(shí)測，公布如下，供大家交流。

大梁編號1

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上游4671013161922232524211816139642

中間357910151720242725221916129753

下游3589111518212326242219171411852

以上數(shù)據(jù)是在沒張拉前大梁吊桿點(diǎn)頂面的高程減去張拉后大梁吊桿點(diǎn)頂面的高程所得，單位：毫米