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0#塊支架“以拉代壓”高效施工技術(shù)

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中國(guó)建筑一局（集團(tuán)）有限公司科技創(chuàng)效推廣應(yīng)用技術(shù)名錄
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（一二零）0#塊支架“以拉代壓”高效施工技術(shù)
1. 技術(shù)背景
隨著我國(guó)交通運(yùn)輸?shù)拇罅Πl(fā)展，公路橋梁施工技術(shù)不斷進(jìn)步促使高等級(jí)公路在線型設(shè)計(jì)布
局等方面出現(xiàn)各類橋梁建筑，大跨徑橋梁應(yīng)用越來越廣泛。0#塊作為連續(xù)梁橋基準(zhǔn)梁段，高墩
0#塊常采用托架牛腿結(jié)構(gòu)，以往常規(guī)預(yù)壓方法為沙袋、水袋或混凝土塊加載預(yù)壓法，耗費(fèi)大量
人力物力且工期長(zhǎng)、安全隱患大。
徒駭河大橋主線全長(zhǎng)823.23m，主橋?yàn)?0+120+70m 變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋（第二
聯(lián)），采用水上掛籃施工，0#塊長(zhǎng)12m，重2104.7t，施工中采用張拉精軋螺紋鋼來反拉預(yù)壓
0#塊托架。在橋梁承臺(tái)施工時(shí)對(duì)稱預(yù)埋精軋螺紋鋼,采用連接器接長(zhǎng)精軋螺紋鋼至托架預(yù)壓分配
梁,用千斤頂張拉鋼絞線形成反力來預(yù)壓托架，這樣可以節(jié)省工期、減少投入、解決連續(xù)梁橋0#
塊塊托架預(yù)壓作業(yè)面狹小的問題，同時(shí)滿足托架預(yù)壓的技術(shù)要求。
2. 技術(shù)簡(jiǎn)介
本工法可以通過調(diào)整精軋螺紋鋼預(yù)埋位置使用預(yù)應(yīng)力張拉法解決了傳統(tǒng)的堆載預(yù)壓方法難
以模擬實(shí)現(xiàn)的壓載分布不均勻的難題，方法簡(jiǎn)單，操作方便。完成單個(gè)0#塊預(yù)壓施工僅需2 天，
解決了傳統(tǒng)堆載預(yù)壓施工堆載物吊裝、持荷、卸載耗時(shí)長(zhǎng)，費(fèi)用高等問題。消除了堆載預(yù)壓施
工存在的高空墜落等安全隱患，有效降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。
3. 適用范圍
本工法適用于各類支架、托架、掛籃預(yù)壓施工，尤其在施工場(chǎng)地受限、作業(yè)位置高的情況
下，更具優(yōu)越性。
4. 施工工藝流程及操作要點(diǎn)
4.1 施工工藝流程
圖4.1-1 施工工藝流程圖
4.2 操作要點(diǎn)
施工準(zhǔn)備
精軋螺紋鋼預(yù)埋
模擬荷載分部
分級(jí)加載，持荷，
卸載
支架變形監(jiān)測(cè)
及數(shù)據(jù)分析
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4.2.1 施工準(zhǔn)備
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和整個(gè)施工進(jìn)度的安排，提前計(jì)劃預(yù)壓所需的錨具及精軋螺紋鋼，千斤
頂及張拉設(shè)備配套進(jìn)行標(biāo)定,通過校準(zhǔn)證書獲得回歸方程式。檢查預(yù)埋鋼絞線、驗(yàn)收支架的安裝。
4.2.2 精軋螺紋鋼預(yù)埋
預(yù)壓點(diǎn)位確定:根據(jù)實(shí)體荷載布置，將箱梁結(jié)構(gòu)頂板及底板、腹板、翼緣板的均布荷載轉(zhuǎn)化
為多個(gè)集中荷載作用于支架上，按多個(gè)集中力對(duì)支架產(chǎn)生的彎矩及剪力與實(shí)際荷載對(duì)支架相應(yīng)
位置產(chǎn)生的彎矩和剪力相同的原則進(jìn)行布設(shè)。
反拉錨桿采用φ32 精軋螺紋鋼，嵌入承臺(tái)1.4m，進(jìn)行承臺(tái)混凝土澆筑固定。反拉錨桿共布
置三排每排設(shè)置24 根螺紋鋼。其中外圍18 根螺紋鋼，中部隔板處6 根。
圖4.2.2-1 精軋螺紋鋼點(diǎn)位布置圖
圖4.2.2-2 精軋螺紋鋼錨固段布置圖
精軋螺紋鋼錨入承臺(tái)內(nèi)1.4m，下端利用鋼墊板及螺栓固定，下端錨固后，用PVC 管將精軋
螺紋鋼包裹進(jìn)行保護(hù)，防止生銹及后續(xù)施工中產(chǎn)生機(jī)械損傷。包裹完成根據(jù)點(diǎn)位對(duì)應(yīng)位置對(duì)鋼
絞線束編號(hào)。
4.2.3 模擬荷載分布
徒駭河大橋0#塊長(zhǎng)12m，重2104.7t，梁高為6.5m，根據(jù)0#塊所受到的荷載進(jìn)行建模計(jì)算。
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根據(jù)計(jì)算，反拉錨桿共布置三排每排設(shè)置24 根螺紋鋼。其中外圍18 根螺紋鋼加載500KN 反力；
中部隔板處6 根加載600KN 反力。0#塊支架預(yù)壓采取多點(diǎn)反拉設(shè)計(jì)，根據(jù)0#塊結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分別
試算出均力位置設(shè)置錨點(diǎn)，接長(zhǎng)錨筋后錨固于設(shè)置在底縱梁橫向預(yù)壓用分配梁，采用60 噸穿心
頂直接張拉至設(shè)計(jì)力即完成。
橫橋向設(shè)置雙拼H400 組合梁作為主梁，縱向分配梁采取H400 梁加密布置，并在臨時(shí)固結(jié)
柱上加焊I40 縱梁作為模板支撐加強(qiáng)措施。
橫向主梁與鋼管柱和牛腿連接需采取焊接長(zhǎng)度不小于20cm，高度為1cm 的焊縫保證支架
體系的整體性；橫向主梁與縱向分配梁間連接方式：?jiǎn)蝹?cè)選4 根縱梁與主梁焊接連接形成整體
穩(wěn)定結(jié)構(gòu)（焊縫長(zhǎng)10cm），其余直接放置頂緊即可。橫縱梁交接楔形縫處需加工楔形木或用鋼
筋楔緊。
圖4.2.3-3 精軋螺紋鋼縱向分配梁布置圖
設(shè)計(jì)反拉力大小根據(jù)砼澆筑時(shí)，大于等于各部位底縱梁實(shí)際受力產(chǎn)生的最大組合應(yīng)力值作
為參考目標(biāo)即可。達(dá)到檢驗(yàn)支架體系受力安全狀態(tài)的作用。
預(yù)壓中需監(jiān)測(cè)每根鋼管柱頂預(yù)壓分配梁處的變形值。為方便控制變形值，試算中采取調(diào)整
錨點(diǎn)（施反拉力點(diǎn)）分面位置來調(diào)整各點(diǎn)反拉力一致。實(shí)際預(yù)壓操作中，各點(diǎn)錨固力達(dá)到設(shè)計(jì)
值即可錨固后分片區(qū)。
為便于安全，梁柱式現(xiàn)澆支架整體按承受近支點(diǎn)處梁計(jì)算，荷載除自重外，按各工況各部
位換算為線荷載直接以線荷載形式加載至底縱梁上。
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圖4.2.3-4 精軋螺紋鋼反拉加載圖
4.2.4 分級(jí)加載、持荷、卸載
根據(jù)0#塊結(jié)構(gòu)自重、模板自重、支架自重、施工人員及施工機(jī)具荷載、材料荷載等計(jì)算出
預(yù)壓重量，并考慮1.3 安全系數(shù)。根據(jù)千斤頂校準(zhǔn)書上的回歸方程式，將精軋螺紋分級(jí)張拉力
換算成油壓表讀數(shù)，用分級(jí)油壓表讀數(shù)來控制張拉力，從而達(dá)到分級(jí)反拉預(yù)壓的目的。
以墩身為中心，張拉由中心向外側(cè)對(duì)稱進(jìn)行，分三級(jí)張拉，按每個(gè)點(diǎn)張拉力的20%，60%，
100%進(jìn)行逐級(jí)加載。
張拉到設(shè)計(jì)值后持荷24 小時(shí)，根據(jù)設(shè)置的高程觀測(cè)點(diǎn)，專人在現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)支架變形情況，每
4 小時(shí)測(cè)量次變形量。
持荷24 小時(shí)支架達(dá)到穩(wěn)定不再出現(xiàn)形變后，從外向內(nèi)對(duì)稱分級(jí)卸載，進(jìn)行變形觀測(cè)。
4.2.5 支架變形監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)分析
張拉前、張拉中、張拉后、卸載后，分別對(duì)支架高程進(jìn)行測(cè)量，通過對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析
處理，最終確定支架彈性變形量及非彈性變形量，并用以指導(dǎo)后續(xù)施工。
5. 材料與設(shè)備
5.1 主要材料
表5.1.1 主要材料表
序號(hào)材料名稱規(guī)格用途
1 精軋螺紋鋼及錨具φ32 反支點(diǎn)預(yù)壓受力體
2 H 型鋼組焊梁H400 橫向主梁
3 H 型鋼H400 縱向分配梁
4 工字鋼I40 加強(qiáng)縱梁
5.2 主要設(shè)備
表5.2.1 主要設(shè)備表
序號(hào)機(jī)具名稱規(guī)格數(shù)量用途
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1 吊車25t 1 臺(tái)主梁、分配梁吊裝
2 卡車25t 1 臺(tái)材料運(yùn)輸
3 鋼直尺30cm 4 把張拉檢測(cè)
4 卷尺10m 2 把測(cè)量
5 千斤頂YCW60B 4 臺(tái)張拉
6 全站儀1 秒全站儀2 臺(tái)測(cè)量放樣
7 水準(zhǔn)儀DSZ2 1 臺(tái)標(biāo)高測(cè)量
6. 效益分析
材料及設(shè)備投入少。在不考慮堆載材料的情況下，堆載預(yù)壓吊裝設(shè)備租賃費(fèi)用就超過了鋼
絞線使用費(fèi).有效減少了材料及設(shè)備投入。
耗時(shí)短。完成一個(gè)0#塊預(yù)壓施工，采用堆載預(yù)壓的方法約需5-6 天，而采用本工法僅需時(shí)
間約2 天。
安全風(fēng)險(xiǎn)低。采用堆載預(yù)壓的方法，高空吊裝作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)大，堆載物過高易發(fā)生坍塌、溜塌
等事故，采用本工法大大降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。
施工工藝
工期成本安全文明施工經(jīng)濟(jì)性
支架現(xiàn)澆法
堆載預(yù)壓法需要
5-6 天
高空吊裝作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)大，堆
載物過高易發(fā)生坍塌
砂袋預(yù)壓，單個(gè)0#塊共計(jì)
需要2525.64t，需63141
元，共計(jì)252564 元
懸臂澆筑法
預(yù)應(yīng)力張拉法僅
需2 天
無高空吊裝風(fēng)險(xiǎn)，大大降
低安全風(fēng)險(xiǎn)
精軋螺紋鋼6060 元/t，共
計(jì)5.468t,成本共計(jì)
33136.64
千斤頂預(yù)壓:千斤頂由施工隊(duì)伍自帶，32 精軋螺紋鋼24 根，單根8.5m 用時(shí)1 天可拉完一個(gè)
0#塊，精軋螺紋鋼6060 元/t，成本共計(jì)33136.64；砂袋預(yù)壓，單個(gè)0#塊共計(jì)需要2525.64t，
需63141 元，共計(jì)252564 元，單個(gè)零號(hào)塊工期3 天；共計(jì)節(jié)省219427.36 元。
7. 應(yīng)用實(shí)例
7.1 工程概況
徒駭河大橋主線全長(zhǎng)823.23m，主橋?yàn)樽兘孛骖A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋（第二聯(lián)），跨水城
大道（第四聯(lián)）為變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，引橋均為等截面現(xiàn)澆混凝土連續(xù)梁橋。主線
左幅總體跨徑布置為第一聯(lián)（36.75+44.8）m+第二聯(lián)（70+120+70）m+第三聯(lián)（2×28+35+2×22）
m+第四聯(lián)（26.5+30+55+30+26.5）m+第五聯(lián)（5×35）m，右幅總體跨徑布置為第一聯(lián)（36.75+24.8）
m+第二聯(lián)（70+120+70）m+第三聯(lián)（30+31+35+30+29）m+第四聯(lián)（26.5+30+55+30+26.5）m+第
五聯(lián)（5×35）m，第一、二聯(lián)為50m 斷面，第三、四、五聯(lián)為24.5m 斷面。
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主橋梁體采用單箱四室變高度斜腹板箱形截面，主墩墩頂3.0m 范圍內(nèi)梁高相等，梁高6.5m，
中跨跨中及邊跨為現(xiàn)澆梁段，梁底曲線為二次拋物線。箱梁頂寬24.99m，墩頂箱梁底寬16.1m，
跨中梁底寬度為18.6m。
開工日期2022 年2 月8 日，竣工日期2024 年6 月5 日。
應(yīng)用工作量：4 個(gè)0#塊采用以拉代壓。
7.2 現(xiàn)場(chǎng)照片
圖7-1 精軋螺紋鋼預(yù)埋圖圖7-2 承臺(tái)澆筑圖
圖7-3 支架安裝圖圖7-4 精軋螺紋鋼安裝圖
圖7-5 模型分析圖圖7-6 千斤頂安裝圖
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圖7-7 千斤頂安裝完畢圖圖7-8 準(zhǔn)備張拉圖
圖7-9 張拉圖圖7-10 高程監(jiān)測(cè)圖
8. 技術(shù)咨詢服務(wù)單位聯(lián)系方式
技術(shù)提供單位中建一局集團(tuán)第一建筑有限公司
主要完成人彭尚源，劉剛，干成亮
技術(shù)咨詢聯(lián)系人干成亮聯(lián)系電話18627118522

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