橋梁墩頂起始段鋼管支架反支點預壓施工技術

余 夢 （安徽省路港工程有限責任公司，安徽 合肥 230011）

1 引言

墩頂起始段鋼管支架反支點預壓技術的應用，不僅驗證了現澆橋梁支架的設計承載力和穩定性，改變了傳統的鋼管支架的堆載預壓慣性思維，是一種觀念和工藝創新和突破；使現澆橋梁支撐體系的沉降預壓實現預控和可測，真正實現預壓加載工作的精準控制。該技術工藝新穎，操作簡便；節約大量的周轉材料和人工，節省大型起重設備的投入和臺班費；既加快了施工進度，又降低了施工成本。對于梁體截面高大，結構面荷載大的現澆鋼管支撐體系橋梁，更是優勢明顯；若換成常規砂袋預壓，勢必增加砂袋預壓的層數，而加載程序和分級加載的控制要求高，周期長，高空作業安全風險大。采用本技術，能夠確保預壓的質量和實現安全作業，符合現代工程的文明環保施工要求，創造了良好的經濟效益和社會效益。該技術適用于一般掛籃懸澆橋梁和現澆橋梁墩頂起始段鋼管支架反支點預壓，運用前景廣闊。

2 工藝原理

工藝原理：根據懸澆橋梁截面和節段長度，分段計算分段節段結構恒載；根據設計要求的預壓加載系數換算成預壓荷載。懸澆節段長度短，且少支點鋼管支撐體系剛性連接，預壓荷載均分。首先將張拉預應力鋼絞線預埋承臺底部，固定端采用擠壓錨，出露承臺頂至0.3m長度用粗鋼筋臨時豎直固定，其余理順擱置在不影響當前施工的區域且不得受到污染；待承臺施工完成，進行主墩墩身施工，依次搭設鋼管立柱、墊梁和主梁，穿鋼絞線并用液壓千斤頂分級加載張拉，以達到消除少支點鋼管支撐體系非彈性變形的目的。

3 技術特點

①施工簡便，僅需投入張拉錨具和預應力施工設備，無需大型起吊和運輸設備。

②分級加載效果直觀、可測，真正實現有效加載到設計要求的預壓荷載，消除了鋼管支架的非彈性變形，采集卸載后的彈性變形量；施工組織簡單，程序明確。

③現場整潔，無污染。分級加載，可實時動態監測鋼管支架變形穩定情況，安全風險小。

④降低了工人勞動強度，縮短預壓周期，加快了施工進度，節約工程成本；具有較好的經濟效益、安全效益和社會效益。

4 適用范圍

本技術適用于現澆、懸澆橋梁等墩頂起始段鋼管支架體系的預壓。

5 施工工藝流程及操作要點

5.1 施工工藝流程

鋼絞線下料，固定端加工鎖頭→在承臺鋼筋綁扎時底部預埋鋼絞線張拉材料→承臺施工→主墩墩身施工→依次搭設支架，安裝墊梁、主梁→加固支撐體系，安裝張拉端錨具→分級張拉至計算控制力→沉降觀測→待支架沉降穩定后卸載。

5.2 操作要點

5.2.1 鋼絞線下料，固定端加工鎖頭

下料前先將整捆待解鋼絞線用鋼管及扣件抱成框架自穩定體系固定，防止鋼絞線崩散；下料長度根據承臺內預埋深度、鋼管和墊梁主梁高度、錨具、張拉工作長度等實際高度綜合控制；用砂輪等機械式切割機切割鋼絞線，嚴禁使用電弧等熱源切割。

5.2.2 預埋安裝固定端錨具，澆筑承臺

在承臺鋼筋骨架安裝過程中，將安裝好的固定端擠壓錨具和鋼絞線一起預埋在承臺中下部的混凝土中，注意預埋的平面位置與鋼管支架正上方的張拉設計位置相符；安裝固定端擠壓錨具，保持預埋混凝土內埋設深度不小于0.8m。分層澆筑承臺混凝土，及時進行養護。

5.2.3 主墩墩身施工

綁扎主墩墩身鋼筋和預埋件，支立模板，澆筑混凝土。

5.2.4 支架搭設

支架安裝時，先測量放樣，按設計鋼管支架規格、間距有序搭設，及時加固，鋼管支撐立柱的傾斜度≤1H/1000（H-鋼管立柱高度），且不得大于15mm。

5.2.5 安裝墊梁、主梁

依次搭設、安裝墊梁和主梁，及時加固剪刀撐和連接桿件。

5.2.6 安裝張拉端錨具

檢查主梁表面平整度，防止張拉時產生水平偏載力。牽引鋼絞線并穿束，安裝張拉端錨具，使張拉筋與固定端、張拉端在一條豎向線上；打緊夾片。

5.2.7 張拉

根據預壓設計荷載計算張拉力，按標定的回歸方程式，計算油壓表讀數。各項準備工作完成后，逐根張拉預應力筋。張拉順序按評審過的技術方案執行，若沒有規定，一般按：50%N中→50%N左和N右→100%N中→100%N左和N右。每根鋼絞線受力不超過0.75極限抗拉強度。

5.2.8 沉降觀測和卸載

預應力施加完畢，按1次/6h的觀測頻率進行沉降觀測，相鄰兩次的沉降值相等，并再延長6h，若沒有變化，即認為沉降穩定，可卸載。卸載采用千斤頂按加載的逆順序依次進行。卸載完畢，觀測采集彈性變形值。

6 機具設備

序號 機械設備名稱 規格型號 單位 數量 備注1 油泵 SK-70 臺 4 2 千斤頂 YCD250 臺 4 3 精密水準儀 索佳SOKKIA 臺 1 4 水準尺 臺 1 5 鎖頭加工機 臺 1

7 質量控制

7.1 執行標準

最新《公路橋涵施工技術規范》（JTG/T F50-2011）、《公路工程質量檢驗評定標準》（JTG F80/1-2004）、設計文件。

7.2 質量控制

①千斤頂和油壓表等張拉設備應配套標定，并配套使用，設備使用半年或在使用中預應力機具設備或儀表出現反常現象或千斤頂檢修后應重新標定。

②預應力材料（預應力筋、錨具等）在存放、運輸和安裝過程中采取有效措施，防止受潮、損傷和銹蝕。

③預應力筋的下料長度通過計算確定，計算時需考慮結構埋置深度或錨夾具厚度、千斤頂長度和外露工作長度等因素。預應力筋的切斷，采用切斷機或砂輪鋸，不得采用電弧切割。

④錨具、夾具進場時，除按出廠合格證和質量證明書核查其錨固性能類別、型號、規格及數量外，還應按下表規定進行驗收。

注：表中每批的含義為同種材料和在同一生產工藝條件生產的產品。

⑤施加預應力時，預應力筋、錨具、千斤頂需位于同一軸線上。預應力筋采用應力控制方法張拉時，以伸長值進行校核，進行雙控；實際伸長值與理論伸長值的差值控制在±6%以內。

⑥應力施加程序為：0→初應力→設計張拉力→持荷5分鐘，錨固→回油。

⑦張拉時，承臺或基礎的混凝土不低于設計強度等級值的95%。

⑧反支點預應力加載過程中，作業人員必須站立側面，防止夾片飛出傷人。

8 安全措施

①張拉作業人員需持證上崗，掛牌作業。操作人員在未得到指令或指令不清的情況下嚴禁進行操作，發現問題及時向技術主管報告。

②張拉千斤頂作業危險區域禁止人員滯留，設置安全警示標牌和標志，高壓油泵放在構件端部兩側，操作人員站在預應力筋側面，以防預應力筋飛出傷人。

③操作高壓油泵的人員需戴護目鏡或防護面具，防止油管破裂、接頭不嚴噴油傷眼。張拉完畢，稍等幾分鐘，待張拉系統內油壓下降為零時再拆卸張拉設備，防止高壓油傷人。

④高處作業人員體檢合格后，方可安排高處作業；在搭設、拆除或改變作業程序時，禁止人員進入危險區域；作業人員高處作業需系好安全帶，高處作業面、工作平臺滿鋪腳手板，四周裝好欄桿扶手，必要時掛安全網，上、下梯子掛牢放穩，作業人員穿防滑鞋；遇五級以上強風、濃霧、雷電等惡劣天氣嚴禁露天高處作業。