大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋優(yōu)點(diǎn)及施工控制

陶云峰

(山西路橋建設(shè)集團(tuán)國(guó)際公司，山西太原 030006)

大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋作為在T形剛構(gòu)橋和連續(xù)梁橋基礎(chǔ)上逐步發(fā)展出來(lái)的新型橋梁結(jié)構(gòu)，它不僅能保持T形剛構(gòu)橋不轉(zhuǎn)換體系、不設(shè)置支座等優(yōu)點(diǎn)，繼承連續(xù)梁其行車(chē)平順、無(wú)伸縮縫等優(yōu)勢(shì)，還具備了其獨(dú)特特點(diǎn)，深受橋梁建設(shè)重視和廣泛應(yīng)用，在大跨橋梁結(jié)構(gòu)里處于競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。但站在另一角度，大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋在獲得其競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，也不可避免存在諸多施工問(wèn)題。施工控制作為大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋不可或缺的重要環(huán)節(jié)，它是保證橋梁施工質(zhì)量過(guò)關(guān)的關(guān)鍵手段，為了保證大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋安全可靠，且各環(huán)節(jié)符合設(shè)計(jì)要求，進(jìn)一步探究大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的優(yōu)點(diǎn)及施工控制具有重大現(xiàn)實(shí)意義。

1 大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的優(yōu)點(diǎn)

大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋是逐步在T形剛構(gòu)橋和連續(xù)梁橋基礎(chǔ)上發(fā)展的，它是種新型結(jié)構(gòu)橋梁。它不僅具備T形剛構(gòu)橋施工方便、不轉(zhuǎn)換體系、不設(shè)置支座等優(yōu)點(diǎn)，也具備連接橋梁其行車(chē)平順、無(wú)伸縮縫等優(yōu)點(diǎn)。大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋主要利用高墩柔度去對(duì)因預(yù)應(yīng)力混凝土溫度變化、徐變、收縮所產(chǎn)生位移進(jìn)行適應(yīng)，從而能達(dá)到大跨橋梁受力及跨越要求，并在該條件下具備較低養(yǎng)護(hù)費(fèi)用、施工簡(jiǎn)單和用料節(jié)省等優(yōu)點(diǎn)［1］。此外，連續(xù)剛構(gòu)橋還具備抗震性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，可將水平的地震力平分到每個(gè)墩上來(lái)共同承擔(dān)。墩梁，既固結(jié)，又利于采取懸臂施工技術(shù)，它對(duì)連續(xù)梁在轉(zhuǎn)換體系墩上所采取固結(jié)措施進(jìn)行了改進(jìn)。連續(xù)剛構(gòu)橋和連續(xù)梁相比，多了柔性橋墩作用，它讓上部結(jié)構(gòu)有著連續(xù)橋梁特點(diǎn)，整體結(jié)構(gòu)由于豎向負(fù)載屬于墩臺(tái)沒(méi)有推力結(jié)構(gòu)。

大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋具備較大橫橋向的抗扭剛度、順橋向的抗彎剛度、較大跨越能力、較小變形和較好受力性能，并在最大程度上突顯了高強(qiáng)材料作用。大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋不設(shè)置支座優(yōu)點(diǎn)不僅對(duì)施工有利，還美化了外形、縮小了結(jié)構(gòu)尺寸、擴(kuò)大了橋下凈空、開(kāi)闊了橋上視野、平順了橋上行車(chē)。減少了伸縮縫、易化了養(yǎng)護(hù)和增強(qiáng)了抗震能力。連續(xù)剛構(gòu)橋作為具備生命力橋梁結(jié)構(gòu)，在橋梁施工工藝水平不斷提高的現(xiàn)在，及對(duì)因大跨預(yù)應(yīng)力混凝土墩臺(tái)沉降不均勻、溫度變化、徐變、收縮等因素產(chǎn)生附加內(nèi)力不斷深入研究時(shí)，大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋已經(jīng)被大家所認(rèn)可，成為了當(dāng)前橋梁建設(shè)主要結(jié)構(gòu)，并被廣為應(yīng)用。

2 大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的施工控制

2.1 應(yīng)力控制

在橋梁結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程中，抑或是成橋狀態(tài)時(shí)，它的受力情況是否與設(shè)計(jì)相吻合，是施工控制過(guò)程首先得明確的關(guān)鍵。而實(shí)際應(yīng)力的狀態(tài)，主要通過(guò)結(jié)構(gòu)應(yīng)力來(lái)監(jiān)測(cè)，當(dāng)監(jiān)測(cè)得到的實(shí)際應(yīng)力與理論計(jì)算應(yīng)力之間的差距超越允許的界限時(shí)，就必須立刻找出原因，并采取有效的調(diào)控，讓它們差距縮減到容許范圍內(nèi)［2］。與變形控制相比較，控制結(jié)構(gòu)應(yīng)力好壞與否并沒(méi)有較容易被發(fā)現(xiàn)，當(dāng)應(yīng)力控制不好時(shí)就會(huì)造成很大危害，有時(shí)甚至?xí)⒔Y(jié)構(gòu)破壞掉。因此，應(yīng)力控制和線(xiàn)形控制相比顯得更為重要。所以，務(wù)必要嚴(yán)格監(jiān)控結(jié)構(gòu)應(yīng)力，針對(duì)實(shí)際情況，確定壓力控制項(xiàng)目與精度。

2.2 線(xiàn)形控制

大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋在施工時(shí)，無(wú)論采取何種施工措施，都會(huì)使橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，從而使得橋梁結(jié)構(gòu)施工的實(shí)際位置偏離預(yù)期狀態(tài)，無(wú)法保證能順利合龍橋梁，或使得成橋的實(shí)際線(xiàn)形形狀與設(shè)計(jì)要求不盡相同。為了確保誤差在規(guī)定范圍內(nèi)和成橋的線(xiàn)形狀態(tài)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的要求，就務(wù)必要進(jìn)行線(xiàn)形控制。

線(xiàn)形控制主要分成平面的線(xiàn)形控制、豎向的線(xiàn)形控制兩部分。其中前者指的是保證橋梁軸線(xiàn)所處的平面滿(mǎn)足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。這對(duì)直線(xiàn)梁橋而言就比較容易，但對(duì)彎梁橋而言就必須對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并且采取行之有效方法確保完成。而后者，一般均是先在梁上選擇某幾個(gè)點(diǎn)，以這些點(diǎn)的標(biāo)高進(jìn)行線(xiàn)形控制。豎向線(xiàn)形在線(xiàn)形控制中有著極為重要的地位，必須要滿(mǎn)足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。若控制豎向線(xiàn)形不好，便難以合龍，導(dǎo)致兩橋面縱向產(chǎn)生起伏，進(jìn)而導(dǎo)致橋面恒載及超重，除此以外，若預(yù)應(yīng)力筋出現(xiàn)偏角增大現(xiàn)象，不僅會(huì)使得梁內(nèi)力與設(shè)計(jì)要求不相符，還會(huì)影響到橋梁的外觀(guān)［3］。因此，線(xiàn)形控制時(shí)，勢(shì)必要加大豎向線(xiàn)形控制力度，確保實(shí)際成橋的線(xiàn)形形狀和設(shè)計(jì)要求相符合。

2.3 安全控制

安全控制與以上兩種施工控制一樣，均為橋梁建設(shè)的重點(diǎn)施工控制內(nèi)容。唯有確保施工過(guò)程安全，方可談?wù)撈渌刂苹驑蛄簶?gòu)建。實(shí)際上，大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的施工安全控制能綜合體現(xiàn)應(yīng)力、線(xiàn)形和穩(wěn)定控制，在確保應(yīng)力、線(xiàn)形和穩(wěn)定控制基礎(chǔ)上，安全控制同樣就得到了解決，但因橋梁施工出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題所導(dǎo)致安全問(wèn)題要排除。由于不同橋梁間的結(jié)構(gòu)具有多種不同的形式，因此其對(duì)施工安全帶來(lái)的影響也不盡相同。所以，施工控制時(shí)必須要充分地考慮各方面實(shí)際狀況，去確定安全控制的重點(diǎn)。

2.4 溫度控制

溫度作為對(duì)主梁撓度起著重要影響作用的因素，溫度發(fā)生變化主要包含日照溫度和季節(jié)溫度發(fā)生變化兩大部分。日照溫差，復(fù)雜性較高，它對(duì)撓度和箱梁內(nèi)力所造成的影響還未有統(tǒng)一計(jì)算的模式，主要采用在墩及主梁埋設(shè)其溫度傳感的組件，通過(guò)實(shí)測(cè)來(lái)獲取較為滿(mǎn)足實(shí)際的溫度差，同時(shí)再給予空間其有限元分析和平面有限元分析［4］。對(duì)于季節(jié)溫差提出假設(shè)整個(gè)橋梁其結(jié)構(gòu)溫度變化呈均勻模式，其對(duì)主梁撓度影響相對(duì)較為簡(jiǎn)單，可以通過(guò)結(jié)構(gòu)分析的程序給予計(jì)算。

2.5 穩(wěn)定控制

橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性事關(guān)橋梁結(jié)構(gòu)安全，橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和橋梁強(qiáng)度重要性等同。橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定控制大體包含高墩、梁體整體及局部屈曲穩(wěn)定、施工途中傾覆穩(wěn)定性?xún)纱箢?lèi)。與此同時(shí)，施工中所使用纜索吊裝、掛籃、支架等施工所需設(shè)備各項(xiàng)穩(wěn)定值也要滿(mǎn)足相應(yīng)要求。

綜上所述，大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋不僅具備T形剛構(gòu)橋施工方便、不轉(zhuǎn)換體系、不設(shè)置支座等優(yōu)點(diǎn)，也具備連接橋梁其行車(chē)平順、無(wú)伸縮縫等優(yōu)點(diǎn)。它改進(jìn)了連接橋梁和T形剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)，是種新型結(jié)構(gòu)模式。該種新型結(jié)構(gòu)模式具備較大橫橋向的抗扭剛度、順橋向的抗彎剛度、較大跨越能力、較小變形和較好受力性能，并在最大程度上突顯了高強(qiáng)材料作用。為了確保大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋質(zhì)量和安全，加大大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋施工控制力度是關(guān)鍵不可或缺環(huán)節(jié)。要做好施工控制工作，勢(shì)必要開(kāi)展應(yīng)力控制、線(xiàn)形控制、安全控制、穩(wěn)定控制和溫度控制五大方面控制內(nèi)容工作，在實(shí)處確保橋梁建設(shè)安全。

［1］吳 迪.高墩大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的施工控制［J］.民營(yíng)科技，2012(1)：245.

［2］王 玨，劉 偉.高墩大跨預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路連續(xù)剛構(gòu)橋剛度控制研究［J］.中國(guó)科技信息，2011(1)：42-43.

［3］田世偉.淺談連續(xù)剛構(gòu)橋的施工質(zhì)量控制［J］.中國(guó)科技財(cái)富，2010(6)：28.

［4］薛 成，岳國(guó)柱.山區(qū)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋合龍段施工控制技術(shù)［J］.中外公路，2009(6)：191-194.