高墩大体积0号块托架反拉预压施工技术

的预压方式#

高 10标 大1号主墩工， 高墩大体积0号块托架反拉预压施工术，阐述了具体的术应用过#［关键词］

;高墩；托架； 式；反拉预压；施工成本［中图分类号］U 445.4 ［文献标志码］BThe Reverse Tension & Prestressed Construction Technology of High Pier and

Large Volume No. 0 Block BracketYang Wenguo ,Peng Xuejun, Wang Sheng, Tang Yu, Tong Chang, Ling Tao(The First Engineering Co., Ltd. of China Railway No.5 Group, Changsha 410117, China)Abstract: Because the impact of high piers and topography on high -pier and large - span prestressed continuous

(rigid frame) beam bridges, the method of pouring No. 0 blocks on floor supports is under various restrictions. As a

pier shaft, attached support is the first choice of high pier No. 0 block. The reverse tension & prestressed is a new

type of prestressed method. Combined with the construction of the No. 1 main pier of the Shennongxi double track bridge, No. 10 bid of Hubei section of Zhengzhou Wanzhou high speed railway, the construction technology of reverse

tension & prestressed was introduced and determined.Key words: bridge ； high pier ； bracket ； attached type ； reverse tension& prepressed ； construction cost托架预压的目的主要在于验证托架体系的安

全性能、消除托架体系塑性变形、测出弹性变形，并 作为托架体系立模标高调整的依据。如何在高墩、大 跨度大体积0号块托架上快速、安全、有效地达到

1工程概况神农溪双线大桥位于湖北省巴东县溪丘湾乡黄

家包村，起始里程DK621+161.450,终点里程DK621+

预压效果得到业界的关注［1-2］o传统的预制块预压方

618.550,中心里程 DK621+390.0,全长 457.100 m#

本桥2墩2台，其中1号墩底截面长20m、宽9m,面 14 m、

式在安全性、工期保障和成本控制方面都存在不足。

预压机理分析和实践证明，采用预应力反拉预压方 式可以解以上 X〕。 依据郑万高铁神 双线大 1号主墩大体积0号块托架反拉预压的 施工，反拉预压 工 术进行阐述，以供参。［收稿日期］2020-05-059 m， 墩高 75 m， 形 面，向左右侧外坡坡率1：25、内坡坡率1：50。上部结构采用109 m+220 m+109 m预应力混凝

土刚构- ，梁体截面为 、变高度&变截面箱梁#墩梁采用

［作者简介］杨文国，男，高级工程师，学士，主要从事工程技术管理

工作。体系,0号块22 m、方 2 209 m3)， 0 号块高 12 m、 达 5 8 t( 托架 4

， 8 ， 托架 8.0 m，

60

彳苯技*第39卷计算高6.0 m,总高6.50 m，为直角三角形形式,其布

置间距为：4.5 m+3.0 m+4.5 m# 1号主墩0号块托架 反拉预压示意见图1#----►反拉千斤顶图1

1#主墩0#块托架反拉预压示意图2托架反拉预压施工反拉预压体系利用承台作为反拉体系的锚固

端,通过预埋精轧螺纹钢及连接器,利用转换装置

与钢绞线进行有效受力转换,在托架纵梁上进行分

级预应力张拉,可减少预制块制作成本及预制块转

运的人工机械费用#2.1工艺流程反拉预压施工工艺流程见图2。施工准备I承台锚固端预埋件预埋032精轧螺纹钢及连接器准备1托架安装丁H托架杆件制作辅助纵梁、转换装置安装日纵梁、转换装置制作|钢绞线编束及吊装H钢绞线下料1| 分级加载后托架沉降变形观测卜一|预应力分级张拉加载1 ,㈠

张拉设备标定

丁|分级卸载后托架沉降变形观测㈠ 预应力分级退锚TI根据预压成果调整底模|图2反拉预压施工工艺流程2.2施工准备1） 熟悉施工图纸,设计、算 制作托架，准备反拉预压 、培训。2） 做好 劳动力组织,组织2套智 张拉设备（4个500 t 压张拉 ）、2套 锚器%2台卷机等设备进，组织

人 设, 施机械 好率。3） 好施 用 ，使其满足施工要求。4） 托架杆件、转换装置%预埋件、贝雷梁、辅助纵梁的进

作。2.3承台锚固端预埋件预埋承台锚 端预埋 的 置图, 用

精 预埋 置。承台 、

设 9 锚固 , 锚固点由2 计6 C32精轧螺纹钢及30 cm长：连接器组

成,连接器上

15 cm空心部分 用, 用

,连接器而失效，底部C32精轧螺纹钢埋入承

台 2.5 m, 精轧螺纹钢通 上、

2 个螺10 cmx10 cmx2 cm钢垫板固定于底部。每处锚固点

通

钢 进行上

,直

象。为 承台

后对锚 的保护，每处锚固点的连接器顶部比承台顶面略低5 cm,用5 cm 木板进行压紧 ，确保在反拉预压施作前通过木板对连接器进行有效护及锈。2.4托架安装托架 4 .,两侧共3 .,托架水平杆长8.0 m,

竖向计算高6.0 m,总高6.50 m，为直角三角形形式，

其布置间距为：4.5 m+3.0 m+4.5 m。每.托架均在墩

身预埋5 cm厚钢板，预埋钢板通 轴销与托架 连。

托架水平杆材 为双拼1635型钢,斜 为双拼1565

型钢。托架装成后,吊装 梁， 梁纵向间距22.5 cm,横桥向 7片组成。2.5辅助纵梁、转换装置安装在托架的

梁上纵桥向放置3 .双拼I56c工字钢作为反拉预压 纵梁，见图3。同时接长双侧承台锚 032精轧螺纹钢，在接 精轧螺纹钢上 装转换装置。2.6钢绞线吊装根据实测标高,钢绞线下料长度75.6 m，每束钢

第2期杨文国等：高墩大体积0号块托架反拉预压施工技术61Ml磁图3辅助纵梁安装绞线由9根钢绞线组成，见图4。通过塔吊吊装整束 钢绞线，穿过辅助纵梁利用锚具临时锚固于辅助纵

梁上,为确保整束钢绞线的顺直度,吊装前对钢绞 线按2$间距进行编束处理。钢绞线下端穿过转换 装置,通过锚具固定于转换装置底部,完成钢绞线

和C32精轧螺纹钢的转换连接，见图5。图4钢绞线安装图5钢绞线和C32精轧螺纹钢的转换连接2.7分级张拉加载托架反拉预压按30% #60% #100% #120%分4次

加载,张拉参数与设备一一对应。张拉采用双控措施, 即以

数为主、 张拉 为辅控。预压过程监测如下：1）托架加载前，监测记录

点初始值；2 ）每级加载（载）完 1h 进行托架

的 ，间 6h

记录各监测点的 &值

于2$$时，进行 加载 ； 3 ） 部预压 载施加完 , 间 6 h 记录

点的 ； 连 12 h 值于2$$时,

预压荷载&4）托架载 6 h , 记录 点

； 5 ） 托架预压完, 根 数 分 托架

#, 架

，确定

， 托架预压 。反拉预压 过

托 架 的, 张 拉 ,预压 。 张拉 对 进行 。2.8计算模型采用Midas Civil软件建立0号块托架反力预

压 , 托架 梁采用梁 ,4 966

,3 433 点,载组合二1.2（载）+1.4（活载）o分

载组值的30%#60%#100%#120%施加双拼I56c 钢预压辅助纵梁

上 。 分 见图 6。图6受力分析模型采 用 分

MidasCivil 的 整，分

见图7#8。图7 120%组合荷载下贝雷梁组合应力图（MPa）62第39卷设计标准》Q235钢：抗弯强度设计值/.215 N/mm2,

此时托架最大弯曲应力139 MPa,小于钢材抗弯强度 设计值，故弯曲应力满足规范要求。托架反拉预压按303+60%'100%'120%分4次 加载，加载后采用电子水准仪观测托架竖向变形值, 见表1。2.9分级退锚卸载图4 120%组合荷载下整体变形有限元分析结果贝雷梁最大组合应力223.5 MPa,根据《钢结构

采用退锚器单根钢绞线退锚卸载,卸载按100%、 60%'30%、0%等4级进行,卸载能数见表2。卸载严格按加载的反顺序进行,墩身两侧同步

设计标准》Q345（16MN%钢:抗拉、抗压、抗弯强度设 计值/二305 MPa,应力满足受力要求。根据《钢结构

均衡进行,确保两侧压力的平衡， 压 墩身。表1托架反拉预压变形表荷载工况最大形设计值/州侧非弹性形值/mm州侧mm1.76弹性形值/mm/%-14.4-12.9非弹性形值/mm弹性形值/mm/%30%荷载组合60%荷载组合1.61.52.91.41.41.63.1-9.1-6.9-1.42.23.334.491.92.22.3100% 载组合120% 载组合4.76.7-3.93.72.32.4

4.46.466.6

表2卸载级数/%退锚数/根卸载参数表020退锚顺序与加载顺序相反,依次对称进行10060301327212・10拆卸钢绞线及转换装置反拉预压卸载 后, 卷

钢满足设计要求。绞线 , 同时进行 的 卸 , 卸3效益分析1 %根据75 m 度

预

进行 。2・11根据预压成果调整底模反拉预压结后， 弹性变形测量结果来调的对比结果表示,平均 预 的时 7〜9 min/ ,级预压 , 反拉预压时见表 3。的 , 确保 0 后的 线形表3反拉预压与预制块预压时间对比表预压用时/h时 /h预

反拉预压预压（反拉一预压块％备注加载至60%等待319.2712.416.2单侧66.661（双侧0.4x0.4x0.6预压块144块％7271.50加载至100%10.404.9

单侧44.441（双侧0.4x0.4x0.6预压块96块％单侧22.221（双侧0.4x0.4x0.6预压块44块％单侧22.221（双侧0.4x0.4x0.6预压块44块％等加载 120%76.424等卸载 100%等卸载 60%等卸载完毕2404.42736.4712.409.4单侧44.441（双侧0.4x0.4x0.6预压块96块％单侧66.661（双侧0.4x0.4x0.6预压块144块％预 预压的77015.261.3

467.5

19.2124.4

合计

（下转第137页）第2期刘毅等:基坑支护后地表变形特性的数值分析13702341△---2nd ----□ - - - 3rd▽--4th监测值

魁开挖步A---7th回---8th& □◊ -會^口-卞

由血

-A-3 1

3

好的对关系,但数模拟结果中墙后沉降区域比

监测的数据要宽$3)ST模 的模型参数可以简单地从常规实验

室的测试数据中获得,因此实际 程中,在适当考

虑施工过程 土体力学特性的情况 进行有限元

分析,可以得到较为真实的围护墙侧移与墙后地表70

60

50

40 30

从围护墙到墙后的距离/m20 10 0仲[参考文献]图5墙后地表沉降对比:1 '徐中华,王卫东•敏感环境下基坑数值分析中土体本构模型的

4结论通常基坑开挖支护设计中，围护墙位移和墙后

选择[J].岩土力学,2010,31(1 ):258-2,326.:2 '俞建霖,龚晓南•基坑工程变形性状研究&J'. 土木工程学报,

2002(4)：86-90.:3 '平扬,白世伟，徐燕萍•深基坑工程渗流-应力耦合分析数值

模拟研究[J].岩土力学,2001,22(1):37-41.地表沉降是分 算的$该 数值模拟方

用二维有限元ST模 分析了实际工程中基坑的 过程,并将计算结果 程监测数据、采用 -弹簧模 算的 进行对比$主要得出以

:4 '徐日庆•考虑位移和时间的土压力计算方法[J].浙江大学学报

(工学版),2000 (4):22-27.:5 '刘兴旺，施祖元,益德清，等.软土地区基坑开挖变形性状研究

下结论：[J].岩土工程学报,1999(4) ：456-460.:6 '俞建霖，龚晓南•深基坑工程的空间性状分析&J].岩土工程学

1) 过数值模拟分析得到的围护墙侧移值及 最大变形出 的位置都 程监测数据吻合度

报,1999(1)：24-28.:7 '刘国彬，侯学渊•软土的卸荷模量[J].岩土工程学报,1996(6)：

很高$22-27.:8 '曾国熙，潘秋元,胡一峰•软黏土地基基坑开挖性状的研究[J].岩土工程学报,1988(3 )： 13-22.2) 开挖过程中墙后地表沉降曲线呈U形沉降槽, 其最沉降的数值模拟结果监测数据具有很(上接第62页)辅助设施的成本，辅助设施周转利用程度高,不存

2)反拉预压所用钢绞线在预压完成后可综合利 用,而预制块在预压完成后基本无其他用处,288块

预制块(约111 &3 C20混凝土)费用5.6万元，即节

在噪 、扬尘 ，无高空吊装作业的风险, 了疲劳作业的 $约了 5.6万元费用$另外，预制块需要临时租赁场地

4结语反拉预压 技 在

安全、 的了预进行存放，在预压过程中还需平板车、汽车吊进行2次

倒运,而反拉预压则不存在此项费用$提下，过新型预压技的用,进

3 \"反拉预压过程安全可靠$预制块预压方式在

压周期,降了施工成本，造了 的 $ Esa[高空吊装作业过程中存在预制块脱落的风险,吊装

周期长,存在疲劳作业的风险,而反拉预压技 了

参考文献]长时 高空吊装作业疲劳,作业无 的风险$:1 '赵希青•预应力等效荷载法在支架预压施工中的应用&J].价值

4) 方 $预制块预压方式需工程,2016,35 (18)：118-119.:2 '蔡志舰，李强，陈长江•预应力反张拉法在支架预压施工中的

要来回倒运预制块，容易造成长时 的扬尘 噪声,而用反拉预压技术则可

无扬尘、无噪应用[J].筑路机械与施工机械化,2013,30(12)：91-93.:3'李红强•连续梁0号块托架活动式反拉加载预压施工技术研

究[J].铁道建筑技术,2017(8 )：43-47.:4'孙友杰•连续梁托架施工中千斤顶张拉预压法施工技术探析作业, 程 高$周 期 预制 块预压的预压 期 , 降 了 预压反拉预压技

, 可

&J '•价值工程,2015,34 (11)：72-75.