[发明专利]大跨径桥梁上部钢结构支撑预应力反张拉加载预压的方法

说明书

技术领域

本发明涉及涉及E01D桥梁技术或装置，尤其是大跨径桥梁上部钢结构支撑预应力反张拉加载预压的方法。

背景技术

高墩大跨径桥梁的设计和建设得到普遍应用。山区桥梁、跨海和跨河大桥，如悬索桥梁、拱桥、斜拉桥、现浇连续梁桥、刚构桥等要求具有较大的跨越能力。这些桥梁在上部构造梁板起步段施工时，基本都需要钢结构支撑来完成，预应力反张拉预压工法的出现正是施工企业技术人员结合现场实际解决大吨位结构预压的一种工法。

在桥梁施工工程施工中以贝雷支架、打入式钢管桩作为承重桩，在混凝土浇筑过程中可能会产生沉降，这样会影响支架的整体受力。为了避免浇筑过程中不均匀沉降现象的出现，准确得知支架在荷载作用下的非弹性和弹性变形，检验支架的强度、刚度和稳定性，确定模板底部标高的调整值的工程活动就称为预压。预压的目的是验证支撑构件的强度、刚度和稳定性，消除非弹性变形、测定弹性变形量为确定立模高程提供参数。预应力加载的方法是模拟托架施工状态下的荷载，采用预应力张拉所产生的反向作用力加载的一种工法。

现有技术中，采用工厂化生产的预制柱和预制预应力梁，运至现场，直接吊装梁柱就位后，将后张预应力筋穿过粱柱预留孔道，对节点实施预应力张拉预压，通过一榀两层双跨预压装配式预应力混凝土框架作为拼装手段，检验预应力混凝土框架的受力性能和变形能力。另外，现在开始受到重视的挂篮预压方案和千斤顶反压加载法，主要是通过测量挂篮在各级静力试验荷载作用下的变形，了解挂篮结构在工作状态时与设计期望值是否相符，并消除挂篮主桁、吊带及底篮的非弹性变形。所述挂篮常规加载试验有“水箱加载法”和“沙袋加载法”，但是这两种常规的试验方法都存在加载卸载耗时长，荷载不易控制且易受气温、大风等环境因素影响等缺点，易导致加载试验测量观测数据不准确等问题；而挂篮结构采用液压千斤顶加载预压很好地解决了上述问题，其优点在于：加载结构简单，受力明确，每个受力状态模拟比较贴近实际；荷载大小可从液压千斤顶油表直接读取，加卸载过程容易控制；分级加载从开始至结束全过程耗时不到一小时，而常规“水箱加载法”完成加载过程需耗4-5d；因加载耗时少，可反复加载，多次读数，确保了试验数据的准确性；受环境因素影响小。另外，“千斤顶反压加载法”相对常规“水箱加载法”也能节省施工耗时耗材，且试验效果较后者更佳。“千斤顶反压加载法”在的挂蓝施工中得到广泛运用。

相关已公开技术较少，如：

中国专利申请201120548040桥梁悬臂浇筑施工挂篮非对称加载预压装置，包括墩身上端的0号块，连接于0号块的挂篮，还包括反力架，所述反力架侧视投影呈三角形框架；所述三角形框架由立架、底架和斜架构成，所述反力架设有两个三角形框架，两个三角形框架之间通过横撑连接；使用时底架与斜架的连接点处与挂篮前下横梁之间设有千斤顶；所述底架和斜架与立架的连接端分别与0号块固定连接。

中国专利申请201110297925预应力钢-混凝土组合桥梁制造方法，其根据钢梁的支点负弯矩影响线，计算出最不利活荷载位置及该位置的活荷载的大小；在钢梁的正弯矩区浇筑正弯矩区混凝土；在正弯矩区混凝土上布置预压配重，预压配重的位置及大小与最不利位置的活荷载相同；在负弯矩区浇筑钢纤维膨胀混凝土；待钢纤维膨胀混凝土达到硬化强度后，拆除预压配重。钢梁顶部的连接件包括刚性组合连接件、柔性组合连接件或非组合连接件、弹性组合连接件。

发明内容

本发明的目的是提供大跨径桥梁上部钢结构支撑预应力反张拉加载预压的方法，缩短工时，降低造价并保持和提高施工品质。

本发明的目的是通过如下技术措施实现的：在包括张拉锚固端设置、钢结构支撑体系安装完毕和千斤顶油泵准备的准备工作完成后，安装张拉端分配横梁，然后安装锚固端锚固横梁，然后安装钢绞线和千斤顶，然后开展张拉预压施工，观测记录杆件变形情况，然后判定，如刚度满足要求则放张卸载，拆除张拉设备，开展下道工序施工；如刚度不满足要求，则进行钢结构杆件加固设计施工，再从准备工作步骤进入工序。

本发明的有益效果是：对于大跨径、高墩的大型钢构支撑体系，突破常规堆载预压思路，特别适用于大跨径桥梁上部构件支撑体系预压施工，可加快分项工程施工进度，缩短工期。具有操作简易、工艺相对简单，工时少、压缩工期和降低成本的优势，张拉预压设备材料可回收利用。取消了庞大的配载并且现场操作简便、快捷，无需额外投入任何材料，基本不需投入机械，对加快施工进度和成本节约有着显著的改善，能够更接近结构实际承载状态、加载精度更精确等特点并具有良好的社会经济效益。

附图说明