預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工關(guān)鍵技術(shù)研究

張軍華

（中鐵十八局集團(tuán)第二工程有限公司，河北 唐山 063000）

1 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工方法及其特點(diǎn)

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋從其誕生開始，就有很多種類型的施工方法，比如有支架現(xiàn)澆法、懸臂澆筑法、懸臂拼裝法、模架移動法、浮吊施工法等等，在這些類型眾多的施工方法當(dāng)中，懸臂澆筑法師應(yīng)用范圍最為廣泛的一種施工方法。目前我國已建的和在建的多數(shù)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋梁都是采用懸臂澆筑法進(jìn)行施工的。

有一點(diǎn)需要注意的是，懸臂澆筑施工法能夠?qū)嵤┦怯星疤釛l件的，那就是施工中橋梁的墩與梁固結(jié)在一起，施工過程中橋梁的墩是承受不對稱彎矩的。因此，利用懸臂澆筑法施工多是利用已經(jīng)建成的橋墩沿著橋跨徑向逐段的加長，且兩端對稱施工。由此可見，由于懸臂澆筑法在施工中，懸臂的長度是逐漸增長的，由此導(dǎo)致梁內(nèi)的負(fù)彎矩不斷增大，這勢必會對混凝土梁產(chǎn)生不利的影響，因此需要在施工過程中對逐漸增長的懸臂梁從上部施加外預(yù)應(yīng)力，從而有利于懸臂梁的安全穩(wěn)定施工。

下面簡要分析一下懸臂澆筑施工法的基本步驟和工藝流程，概括起來主要可以分為以下幾個工藝步驟流程：①首先確定橋梁的主墩，在兩端同時(shí)在各主墩上澆筑混凝土，實(shí)現(xiàn)將墩和梁進(jìn)行固結(jié)，構(gòu)成臨時(shí)支撐體系②在已經(jīng)澆筑混凝土的節(jié)段上安裝掛籃，在掛籃上再次澆筑混凝土，此舉主要是為了實(shí)現(xiàn)連續(xù)梁的預(yù)應(yīng)力張緊，從而保障梁的受力平衡；③隨著澆筑節(jié)段的延長，懸臂梁也越來越長，由于是在兩端同時(shí)施工的，因此兩邊的懸臂梁逐漸靠攏，最后安裝合攏支架，澆筑合體；④連續(xù)梁合體后，解除墩梁固結(jié)，實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的澆筑施工。

從上面對懸臂梁澆筑施工方法的基本流程的分析中可以看出，懸臂澆筑法施工預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，其施工是有一定特點(diǎn)的，概括起來其施工特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個方面：①懸臂澆筑法施工相對于在深水、大峽谷以及高墩的情況下修建的連續(xù)梁橋而言應(yīng)該是最優(yōu)的施工方法，因?yàn)檫@種施工方法無需再橋墩下搭建支架或者維系部件；②懸臂澆筑法的工序相對較為簡單，施工設(shè)備少，工藝流程不復(fù)雜，容易控制施工質(zhì)量和施工安全；③懸臂澆筑法施工的速度相較于其他施工方法，施工速度是較快的，因?yàn)橹恍枰ＷC懸臂梁的受力平衡，完全可以快速實(shí)現(xiàn)逐段增加懸臂梁，從而完成懸臂梁的澆筑施工；④懸臂澆筑施工法在施工中能夠?qū)冶哿核艿降恼龔澗剞D(zhuǎn)移到支點(diǎn)產(chǎn)生負(fù)彎矩，此舉大大提高了連續(xù)梁的承受能力和跨越能力，因此該施工方法能夠建設(shè)大跨徑、超大跨徑的橋梁；⑤懸臂澆筑施工法施工費(fèi)用較低，有利于降低工程總造價(jià)。

2 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工關(guān)鍵技術(shù)探討

2.1 連續(xù)梁施工結(jié)構(gòu)控制分析

（1）結(jié)構(gòu)內(nèi)力控制。結(jié)構(gòu)內(nèi)力控制主要是控制連續(xù)梁在施工過程中以及主梁合攏之后的內(nèi)應(yīng)力。如果應(yīng)力控制不當(dāng)，則會對橋梁結(jié)構(gòu)造成較大的危害影響，甚至?xí)绊懻麄€橋梁工程的安全性及穩(wěn)定可靠性，為此，必須要加強(qiáng)對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的控制與監(jiān)控。對于預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)內(nèi)力的控制，主要體現(xiàn)在兩個方面，第一是設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)應(yīng)力要與外部施工施加的預(yù)應(yīng)力平衡，保障懸臂梁的安全施工；第二是檢驗(yàn)施工階段外部預(yù)應(yīng)力和結(jié)構(gòu)實(shí)際內(nèi)應(yīng)力是否存在偏差，并及時(shí)調(diào)整。

（2）結(jié)構(gòu)穩(wěn)定控制。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定控制主要是指懸臂梁澆筑施工方法的角度保障主梁穩(wěn)定性及承受一定載荷的情況下的穩(wěn)定性。這主要是因?yàn)殡S著橋梁跨徑的增大，懸臂梁的長度也在不斷增加，這使得橋梁整體剛度下降，有可能會帶來橋梁主梁的不穩(wěn)定，因此必須要在施工過程中加強(qiáng)對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的控制。

針對懸臂梁澆筑施工的特點(diǎn)以及其施工工藝流程，對于其結(jié)構(gòu)內(nèi)力控制和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定控制，主要有以下兩種控制調(diào)整方法實(shí)現(xiàn)，第一種是事后調(diào)整法，第二種是預(yù)測控制發(fā)。事后控制法主要是指通過內(nèi)應(yīng)力的監(jiān)測以及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的監(jiān)測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)懸臂梁或者其他橋梁部件的內(nèi)應(yīng)力與設(shè)計(jì)階段的計(jì)算結(jié)果發(fā)生偏差時(shí)，通過一定的外部手段加以干預(yù)，使之實(shí)現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力或者結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性向著期望的計(jì)算結(jié)果傾斜，最終實(shí)現(xiàn)橋梁內(nèi)應(yīng)力的平衡以及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的控制。預(yù)測控制法主要是指全面考慮橋梁的設(shè)計(jì)施工過程中可能遇到的各種因素作用影響之后對橋梁的受力影響以及結(jié)構(gòu)影響，為每一種影響因素構(gòu)建影響因子模型，確定影響程度，有針對性的提出預(yù)防措施或者調(diào)整方法，從而在施工之前就實(shí)現(xiàn)對懸臂梁或者橋梁其他部件的內(nèi)應(yīng)力或者結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的平衡控制。事后調(diào)整法實(shí)現(xiàn)原理簡單，但是其應(yīng)用范圍有限，往往只能夠應(yīng)用于線性的調(diào)整，因此可以應(yīng)用于對受力要求不高的簡單的橋梁設(shè)計(jì)施工之中；但是預(yù)測控制法需要全面考慮各個有可能影響到橋梁內(nèi)應(yīng)力及其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素，因此該調(diào)整方法適用于各種類型設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工之中。

2.2 預(yù)應(yīng)力控制技術(shù)分析

對于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工而言，不管采用哪一種施工方法，最關(guān)鍵的都是預(yù)應(yīng)力的控制，預(yù)應(yīng)力控制不當(dāng)，有可能造成橋梁質(zhì)量隱患，這里討論一下預(yù)應(yīng)力控制技術(shù)。

（1）縱向預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)。縱向預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)主要包括頂板束、底板束、腹板束等基礎(chǔ)構(gòu)件。頂板束主要分擔(dān)澆筑在墩上的混凝土固結(jié)所承受的負(fù)彎矩；底板束主要承受張緊拉力，而腹板束主要承受橋跨所承受的縱向剪切力。

（2）豎向預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)。豎向預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)可以采用鋼筋螺母進(jìn)行固定，采用若干個鋼筋螺母均勻布置在箱梁的腹板上，實(shí)現(xiàn)對橋梁豎向上的預(yù)應(yīng)力的平衡控制。對于具體的預(yù)應(yīng)力的控制，可以通過布置傳感器監(jiān)測關(guān)鍵部位的內(nèi)應(yīng)力，通過計(jì)算機(jī)計(jì)算施加合適的外部預(yù)應(yīng)力，從而保證連續(xù)梁施工的安全及穩(wěn)定可靠。

3 結(jié)語

文章針對預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工特點(diǎn)，對施工工藝流程進(jìn)行了詳細(xì)分析，并在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)探討了面向預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用，這無論是在理論上還是在實(shí)踐上都有著較好的指導(dǎo)和借鑒意義。