[摘 要]京滬高速鐵路因其國內外重大影響而聞名于世，其在建設中的高標準、高要求催生出了新的施工工藝，比如大體積砼施工中的鋼絞線對拉技術，模板對拉固定最常用的工藝便是拉桿配合PVC管對拉工藝，拉桿材料一般采用抗拉強度較高的高強鋼或者合金鋼，筆者有幸在京滬高速鐵路土建工程中參與了下部構造施工，本作業區的承臺等大體積砼全部采用鋼絞線對拉施工工藝，達到了很好的效果。鋼絞線對拉施工工藝具有如下優點:鋼絞線受拉強度高；通過鋼絞線的預張拉力可以抵消新澆注砼的側壓力及施工荷載，確保模板澆注過程中不變形，另外鋼絞線所具有的柔韌性使其重復利用率非常高，極少出現拆模后拔不出的情況，杜絕了常規對拉桿經常遺留在砼結構中的弊病，從而使施工質量和100年的耐久性要求得以保證，成本也會相應降低。

　　[關鍵詞] 大體積砼構造物; 預張拉; 拉力平衡; 伸長量; 重復利用

　　Abstract: Beijing-Shanghai high-speed rail is famous for its significant impact on domestic and foreign, in the construction of high standard, high demand gave birth to a new construction technology, such as the strand on the pull of mass concrete construction technology,template pull fixed the most commonly used process is the rod with the PVC pipe pulling process, the rod material is generally tensile strength of high strength steel or high alloy steel, I had the honor to participate in the Beijing-Shanghai high-speed railway civil engineering construction of the lower part of the construct, thepile cap of the operation area of mass concrete used in all the strand to pull construction process to achieve good results. Strand on the pull-construction process has the following advantages: strand high tensile strength; strand pre-tension can counteract the lateral pressure of the new casting of concrete and construction loads to ensure that no deformation in the template casting process, the other steel twist line with the flexibility to reuse is very high, very rare form removal could not pull, to eliminate the drawbacks of conventional rod often left in the concrete structure, so that the quality of construction and a 100-year durability The requirements can be guaranteed, the cost will be reduced accordingly.

　　Repeated use of

　　Key Words：mass concrete structures; pre-tension; tension balance; the elongation;

　　中圖分類號：    F235.3     文獻標識碼：A            文章編號：

　　1  工程概況

　　本項目部為中交股份京滬高速鐵路土建工程六標段五工區三作業區，本作業區施工范圍為丹陽至昆山特大橋陽澄湖橋段(2)DK1245+829～DK1252+017.79段樁基、承臺、墩柱、上部連續梁施工。總長6.189km。

　　本作業區高架橋包括承臺193個，最小尺寸為10.5m×5.6m×2m，最大為:18.2m×10.4m×3.5m，屬大體積砼施工，大體積砼施工對模板和模板施工工藝要求較高，因此我作業區全部使用大塊組合鋼模板，對拉方式全部采用鋼絞線對拉新工藝。

　　2  傳統對拉工藝

　　傳統的對拉工藝采用高強鋼或者合金鋼拉桿，強度和剛度都能滿足施工要求，但其致命缺點是，高強鋼或合金鋼對拉桿不能彎曲，在大體積砼構造物或者作業面限制的情況下，經常出現對拉桿穿不進或拔不出來的現象，穿不進則影響施工，拔不出則會帶來如下缺陷:

　　2.1 大體積砼施工質量無法保證，遺留對拉桿會在構造物內部形成一條很長的銹蝕通道，極大的損害了砼結構物質量和耐久性；

　　2.2增加工程施工成本，帶來資源浪費。

　　3  鋼絞線對拉工藝

　　承臺模板安裝時采用對拉鋼絞線進行固定，對拉鋼絞線采用φ15.24鋼絞線，兩端用錨具夾片固定，用通心螺桿、螺母調整鋼絞線伸長量和預張力。

　　鋼絞線對拉工藝的優點：

　　3.1 對拉鋼絞線具有極強的對拉力；

　　3.2 對拉鋼絞線柔韌性和彎曲度很大，特別適用于大體積砼結構物和作業空間限制的情況，杜絕了拉桿遺留在結構物中的弊病，保證砼構造物的質量和耐久性。

　　3.3 通過對拉鋼絞線的預張，鋼絞線的張拉力可以抵消砼荷載和施工荷載（澆筑前鋼絞線的張拉力由內撐鋼管、地腳鋼筋等平衡），從而可以保證澆筑時鋼絞線零伸長，模板不變形，保證大體積砼的尺寸和外觀；

　　鋼絞線對拉承臺的澆注

　　鋼絞線對拉使用的錨具                       鋼絞線錨固端

　　4  鋼絞線對拉工藝受力及伸長量驗算

　　4.1 承臺鋼絞線對拉受力驗算（依據《路橋施工計算手冊》）：

　　選10.5m×7.5m×2m的承臺計算示意。拉桿采用φ15.24鋼絞線，拉桿橫向間距為3.25m，縱向間距為0.75m,施工溫度取25℃，砼澆筑速度保守取0.4m/h（根據實際經驗，該種承臺澆注時間為5小時左右）。

　　對承臺的豎直模板來說，新澆筑的砼的側壓力是它的主要荷載，當砼澆筑速度在6m/h以下時，作用于側面模板的最大壓力按以下公式計算：

　　故有效壓頭高度為：

　　作用于側面模板的最大壓力：

　　則拉桿承受的拉力為：

　　鋼絞線的容許拉力為：

　　，即砼施工荷載遠遠小于鋼絞線極限抗拉力。

　　4.2 承臺對拉鋼絞線預張拉伸長量計算（依據《路橋施工計算手冊》）：

　　模板調整完畢后，首先用鋼管撐將模板上口支撐，將錨具及夾片固定打緊后，通過套在通心螺絲螺桿上的螺母的旋轉張拉鋼絞線，使鋼絞線產生50KN的張拉力（根據4.1中計算），張拉力采用變形量控制。

　　50KN的張拉力對應變形量計算如下：

　　長邊10.5m方向      即17.39mm

　　短邊7.5m方向      即12.42mm

　　采用兩端同時張拉的方法，為避免應力損失，在鋼絞線拉緊（無懸垂）狀態下每端的螺母在通心螺絲螺桿上旋進9mm(長邊方向)/7mm（短邊方向），使鋼絞線產生不小于澆注時砼荷載和施工荷載的張拉力。

　　此時，模板頂、中、底部每根鋼絞線的張拉力50KN分別由模板頂部內撐鋼管、固定在鋼筋骨架上的砼墊塊、模板底限位鋼筋來平衡。

　　澆注前力平衡體系如下圖所示：

　　F--鋼絞線預張力；

　　F1--內撐鋼管支撐力；

　　F2--鋼架骨架保護塊支撐力（通過墊塊）；

　　F3--限位鋼筋支撐力；

　　4.3 內撐鋼管平衡張拉力計算：

　　內撐鋼管長度為承臺設計邊長，內撐鋼管放在骨架頂面，其自重由鋼筋骨架承載，故受壓和穩定性計算時不考慮自重。

　　4.3.1 鋼管壁受壓強度計算：

　　由[N]1=f*A

　　得

　　取φ127×4.5mm型號的鋼管支撐，截面積為1732mm?。

　　滿足要求。

　　4.3.2 鋼管受壓穩定性計算：

　　取承臺長邊方向計算，

　　[N]=

　　查《鋼結構設計規范》（GB 500172003）附錄C-1得： 0.144

　　則[N]=0.144×1732×215=53622.7N

　　取φ127×4.5mm型號的鋼管1根，支撐在每根對拉鋼絞線對應的模板上口，容許應力為53.6KN，大于50KN，滿足要求。

　　4.4 鋼筋骨架墊塊受力計算

　　墊塊均采用C50高強砼墊塊，形狀如上圖所示，尺寸為2.5cm×4.5cm×7cm,鋼筋直徑為2cm，接觸形狀為半圓形，接觸長度L為四分之一周長，L=2πr/4=1.57cm，計算取1cm，則最小承壓面積為2.5cm?。

　　則一個墊塊可以承受的力為N=50MPa×2.5 cm?=12.5KN

　　鋼絞線分上、中、下3層布置，橫向間距為3.25m，豎向間距0.75m。

　　每束鋼絞線的力50KN分布在3.25m×0.75m=2.4 m?的范圍內，墊塊個數為9.6個，則每一個墊塊分擔的壓力為5.2KN，小于墊塊的可承受壓力12.5KN，故墊塊的抗壓力足夠。

　　4.5計算可知：

　　4.5.1鋼絞線的對拉力遠遠大于新施工砼的側壓力及施工荷載；

　　4.5.2 對拉鋼絞線的適量預張拉可以完全抵消澆注時產生的砼及施工荷載，保證澆注過程中模板位置的零變形；

　　4.5.3 澆筑前對拉鋼絞線的張拉力利用內撐鋼管、模板底限位鋼筋來平衡，澆注過程中，砼側應力及施工荷載逐漸增大，鋼管內撐和模板底限位鋼筋力逐漸減小，而模板始終處于受力平衡狀態。

　　底部限位鋼筋采用 16圓鋼，打進墊層10cm，露出5cm，間距1.5m。限位鋼筋與模板間用高強度砼墊塊支墊，避免漏筋。限位鋼筋受力在此不再計算，一般均能滿足固定模板的作用，可根據經驗設置。

　　5鋼絞線對拉工藝施工工藝流程

　　5.1 鋼筋骨架驗收后模板吊裝

　　鋼筋骨架綁扎完畢，骨架周圍按設計要求均勻設置高強預制墊塊，密度不小于每平方米4個。然后用吊車吊裝模板。模板整體初步穩固時采用繃線法將模板邊口調直，消除錯臺，并采用吊垂球法控制其垂直度。

　　5.2 模板加固

　　模板加固方式：

　　5.2.1 模板底部采用限位鋼筋支撐和鋼絞線對拉的平衡體系來固定；

　　5.2.2 模板頂部采用鋼管支撐和鋼絞線對拉的平衡體系來固定；

　　5.2.3模板外部采用方木支頂。

　　5.2.4 模板中部，鋼筋骨架上均布的高強砼墊塊可以抵抗模板中間對拉鋼絞線的張拉力。

　　5.2.5 鋼絞線穿束、固定

　　鋼絞線分上、中、下3層布置，橫向間距為3.25m，豎向間距0.75m。

　　穿拉鋼絞線前首先將PVC管準確接通對應的對拉孔并固定，PVC管保持水平順直，接口處包纏多層塑料膠帶以保證接口牢固和密封，如果PVC管太長，可加設多道鐵絲將其懸掛固定于承臺骨架頂面上。

　　PVC管道固定完畢后，將鋼絞線緩速的穿入PVC管，鋼絞線穿束過程中需要工人在行進端部進行方向引導并分擔PVC管的壓力，鋼絞線穿入完畢后，兩端等長外露，然后依次將墊塊、通心螺絲螺桿和螺母、錨具和夾片安裝到鋼絞線兩端，并將夾片打緊固定，錨具采用內側錨固。

　　5.2.6 鋼絞線預張拉

　　首先將內撐鋼管合理就位，然后調節通心螺桿和螺母，采用伸長量控制對鋼絞線提供不小于砼側應力和施工應力的張拉力，頂層鋼絞線張拉力由內撐鋼管的支撐力來平衡，中層鋼絞線張拉力由鋼筋骨架上的高強砼的支撐力來平衡，底層鋼絞線張拉力由限位鋼筋的支撐力來平衡。

　　5.2.7模板上外部支護方木

　　模板按承臺尺寸固定好后，承臺模板外側加設方木支頂模板，給模板的穩固再上一道保險，確保承臺尺寸精確。

　　5.3 墩身預埋鋼筋、預埋件的施工

　　6鋼絞線對拉工藝施工方法小結

　　本作業區的193個承臺全部采用這種工藝施工。實踐證明，鋼絞線對拉代替傳統對拉桿有如下優點：

　　6.1鋼絞線強大的周轉性能使模板對拉材料成本投入變得很低；

　　6.2鋼絞線對拉施工工藝不僅具有抗拉強度高的優點；

　　6.3通過對鋼絞線預張拉可以抵消澆注過程中產生的砼荷載和施工荷載，避免模板在澆筑過程中產生變形，確保承臺尺寸精確；

　　6.4鋼絞線的柔軟性使其應用非常廣泛，特別適用于大體積砼構造物施工和施工作業空間狹窄的情況。

　　6.5鋼絞線對拉桿代替傳統對拉桿的應用，杜絕了對拉桿經常遺留在構造物中的弊病，極大的滿足了京滬高速鐵路設計承臺施工的質量和耐久性。

　　我作業區所施工的承臺由于外形漂亮、尺寸標準，受到了業主和集團公司領導的一致好評。鋼絞線對拉施工工藝的使用既滿足了京滬高鐵要求的施工質量和100年的耐久性，又減少了材料浪費，降低了造價。鋼絞線對拉施工工藝的應用是大體積砼構造物對拉施工工藝的一個創新點，有較大的推廣價值。

　　參考文獻

　　[1]《路橋施工計算手冊》（人民交通出版社）

　　[2]《京滬高速鐵路設計暫行規定》（鐵建設[2003]13號）

　　[3]《鋼結構設計規范》（GB 500172003）