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柔性拉杆在承台施工中的应用
在承台施工中，为了固定模板，防止混凝土涨模，通常使用拉杆进行固定连接，按照常规方法，一般使用I级圆钢（刚性拉杆）在两端车丝，然后在拉杆的端部放置垫片，拧紧螺母固定，但是由于承台施工是在基坑内操作，基坑侧壁到承台模板边沿的距离为1m左右，而拉杆通常又较长，当混凝土浇筑完毕拆模时，受基坑侧壁的阻挡，拉杆通常很难抽取，即使可以抽取，拉杆很易被掰弯曲受到损伤，因此采用刚性拉杆存在拉杆周转率不高（通常为3-5次），人员窝工，可操作性不强等缺陷。
在京沪高速铁路承台施工中，施工技术人员发明了柔性拉杆，较好地解决了以上问题，如下图所示：

柔性拉杆使用的整体图 柔性拉杆使用的局部图
一、柔性拉杆的定义
柔性拉杆即以常用的φ15.24的钢绞线取代圆钢作为拉杆，众所周知，钢绞线具有较好的柔性，可以很好的弯曲，易于抽取；同时钢绞线在给予一定的拉力后，又具有较强的刚度和强度，可以抵抗模板变形。但是它的缺陷是不可以直接在钢绞线上车丝，为此需要对固定端进行专门解决，结合预应力张拉的施工工艺，施工人员发明了以下方法加以解决，暂定为夹具-顶丝法，如上图中局部图。
柔性拉杆与刚性拉杆的比较如下：
类型
拉杆材料
垫片材料
端部固定
操作难易限度
备注
柔性拉杆
钢绞线
钢板
夹具-顶丝法
易抽取
适宜在承台施工中运用
刚性拉杆
钢筋
钢板
丝扣法
不易
不适宜
二、柔性拉杆的配套组成
柔性拉杆端部的固定（夹具-顶丝法）充足运用预应力张拉施工工艺中的张拉和放张原理，使用的材料如下：
1、夹具：放在拉杆端部的最外侧，由锚环和夹片组成，在拉力的作用下越拉越紧，其材质和技术规定须符合《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T 14370-2023。如下图所示：

锚环 夹片
2、顶丝：顶丝须中间带孔，孔径应大于16mm，其壁厚应根据受力检算，一般不小于4mm，其长度根据施工需要定制，同时须配备螺母，螺母的材质不低于A3 钢。如下图所示：

顶丝截面图 顶丝顶面图
3、套环
套环：套在顶丝上，顶丝可在套环内自由活动，其内径应大于顶丝的外径，一般采用A3钢，其壁厚一般不小于3mm，其长度根据施工需要定制。如右图所示：
三、工作原理
施工时，其工作原理为：夹具安装在钢绞线的端部，该夹具在受拉的条件下，越拉越紧，起到锚固的作用；在夹具与模板垫片之间安装套筒和顶丝，施工时，运用扳手拧动顶丝上的螺母，随着扳手的拧动，顶丝会顶紧夹具，顶丝上的螺母会顶紧套环，套环将力传递到垫片上，这样钢绞线会越拉越紧，直到满足设计规定；模板拆除时，将螺母倒拧，随着钢绞线的松弛，夹具内的夹片会自动脱落，即可解除固定。其整体配套使用如下图：

四、受力分析
承台模板受力计算时通常采用以下公式进行计算，
(A.0.2-1)
式中F——新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（kN/m2）；
Υc——混凝土的重力密度（kN/m3）；
t0——新浇筑混凝土的初凝时间（h ）；
v——混凝土的浇筑速度（m/h）；
H——混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度（m）；
β1——外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0；掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2：

图A.0.2混凝土
侧压力的分布示意
β2——混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于100mm时，取1.10；不小于100mm时，取1.15。
混凝土侧压力的分布可见图A.0.2：其中，按有效压头高度hy，可按下列公式计算：
F=γc。h (A.0.2-3)
根据承台施工情况，按照最大浇筑速度取0.7m/h，β1=1.2，β2 =1.15，取初凝时间为8小时，由式（A.0.2-1）计算：
F=0.22*25*8*1.2*1.15* =50.8KN/㎡
由式（A.0.2-2）计算：
F=25*2=50KN/㎡
取两者之间的最小值50KN/㎡。
新浇筑混凝土对模板的最大侧压力为：50KN/㎡
检查强度时荷载设计值为：F1=1.2*50+1.4*4.0=65.6 KN/㎡
检查挠度时荷载标准值为：F2=50 KN/㎡
假设拉杆的设立间距为1m×1m，则单根拉杆的受力为65.6 KN/㎡×1=65.6KN。
钢绞线的允许受力为F=σK.Ay=1860×0.80×140=208.32KN
σK=允许应力（Mp）
Ay=钢绞线的截面面积（mm2）
可见，单根钢绞线的允许受力远大于实际受力。
钢绞线的变形计算如下：
△ L=PL/Eg .Ay
P=钢绞线的张拉力（N）
L=钢绞线的长度（m），一般取10m
Eg=弹性模量（MP）
根据以上数据，钢绞线的最大变形为△L=65.6×103×10/（195×103×140）=2.4cm
即模板在施工过程中，每侧最大侧胀偏移量为1.2cm，可以满足承台施工技术标准的允许偏差，若在施工过程中，安排专人紧固拉杆，则其偏移量更小。
根据实际观测，模板的侧涨偏移一般在5mm以内，与钢性拉杆没有太大差别。
五、经济效益分析
以京沪高铁10.5m×6.8m×2m承台施工为例，共需要10.8m长拉杆18根，需要7.1m长拉杆30根。
1、材料费计算分析
按照一套模板计算，若采用柔性拉杆费用如下：
钢绞线的重量：(18×10.8m+30×7.1m) ×1.101kg/m =448.5kg
钢绞线的费用：448.5×5元/kg=2243元
夹具、顶丝、套环等费用每套约100元，共计需要96套，
总费用为100×96+2243=11843元。
若采用钢筋（按φ16钢筋）的费用：
钢筋重量：(18×10.8m+30×7.1m) ×1.579kg/m =643.3kg
钢筋的费用为：643.3×4元/kg=2573元
车丝及螺母的费用为：96×10元/端=960元。
总费用为3533元。
若按照每套拉杆的周转次数计算，柔性拉杆至少可周转50次，而刚性拉杆则可最多可周转5次，则每个承台的分摊费用为：
柔性拉杆：（11843-800（残值））/50=221元/个
钢性拉杆：（3533-643.3×2元（残值））/5=449元/个
2、人工费计算分析
若采用柔性拉杆，每个承台抽拔拉杆需人工工日为2个，按每工日100元计算，则抽拔拉杆需200元：
若采用钢性拉杆，每个承台抽拔拉杆则需要人工工日为6个，按每工日100元计算，则抽拔拉杆需600元：
3、模板周转周期
若采用柔性拉杆，每脚筑一个承台的周期为4-5天，而采用钢性拉杆，每浇筑一个承台的周期为6-7天，可节约工期2天，若每套承台模板的制作费用为10万元，按照采用柔性拉杆的方法施工，一套模板可周转40次，模板摊销费为2500元/次，而采用钢性拉杆则周转28次，模板摊销费为3571元/次。
3、综合分析
根据以上情况综合分析：
采用柔性拉杆，每个承台的综合费用为221+200+2500=2921元
采用钢性拉杆，每个承台的综合费用为449+600+3571=4620元
每套模板可节约1699元。
若按每套模板浇筑40个承台计算，采用柔性拉杆比采用钢性拉杆节约费用67960元。
可见节约费用相称可观。
六、质量控制
经使用，采用柔性拉杆模板的侧向位移与钢性拉杆相比没有较大差别，经对承台的偏位检测，可以满足客运专线施工相关规范规定；采用柔性拉杆，每根拉杆都可以抽出，而采用钢性拉杆，则有个别拉杆抽不出的情况，随着钢筋的锈蚀，就容易形成承台内的腐蚀通道，导致质量隐患；而柔性拉杆则不会。显然，采用柔性拉杆更易于保证工程施工质量。
综上所述，采用柔性拉杆不仅可保证工程施工质量，并且具有较好的可操作性和经济性等特点，具有较高的推广应用价值。