預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋施工技術(shù)研究

趙瑀璠

摘 要：連續(xù)剛構(gòu)橋是工程上廣泛使用的一種橋型，具有可靠強(qiáng)度剛度及抗裂性、行車平穩(wěn)舒適、養(yǎng)護(hù)工作量小、設(shè)計(jì)及施工經(jīng)驗(yàn)成熟等特點(diǎn)。連續(xù)剛構(gòu)橋與其他橋型相比具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性，因此常成為最佳橋型方案。本文對預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋的施工控制方法、要點(diǎn)進(jìn)行分析探討，進(jìn)一步提出預(yù)應(yīng)力剛構(gòu)橋的施工建議。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力;剛構(gòu)橋;施工技術(shù)

引言：

預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋施工技術(shù)是由多種復(fù)雜部件組合在一起的基礎(chǔ)橋梁形式， 其結(jié)構(gòu)剛度強(qiáng)、變形小，有很好的穩(wěn)定性，特別是在連續(xù)T形剛構(gòu)大跨度的橋梁中得到廣泛運(yùn)用。 隨著高新技在橋梁建設(shè)領(lǐng)域的運(yùn)用，預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋的跨越能力得到進(jìn)一步加強(qiáng)， 對預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋施工技術(shù)的探究和分析，可以為我國公路橋梁建設(shè)和發(fā)展提供一些理論支撐， 具有重要的意義。

1? 連續(xù)剛構(gòu)橋基本構(gòu)造的特點(diǎn)

1.1 橋梁跨徑

等跨度連續(xù)剛構(gòu)橋與不等跨連續(xù)剛構(gòu)橋?yàn)檫B續(xù)剛構(gòu)橋的主要形式。為避免中跨跨中出現(xiàn)異常彎矩，三跨連續(xù)剛構(gòu)橋邊跨長度應(yīng)為中跨跨長的50%～80%。當(dāng)邊跨長度減少時(shí)，可降低邊跨與中跨的跨中彎矩，同時(shí)邊跨、中跨跨長比值也和施工選取的方式具有緊密的聯(lián)系。

1.2 箱梁根部底板厚度

伴隨梁高改變，變截面箱梁底板厚度也會(huì)發(fā)生改變，一般需將墩頂?shù)装搴穸瓤刂圃诹焊叩?0%～12%之間，200～250mm為跨中位置底板厚度，120mm為底板最小厚度。

1.3 箱梁頂板厚度

箱梁頂板厚度必須與橋面板橫向彎矩需求與布置縱向預(yù)應(yīng)力筋需求進(jìn)行最大限度的滿足，其跨中截面分析，腹板間距3.5m，頂板厚度180mm;腹板間距5.0m，頂板厚度200mm;腹板間距7.0m，頂板厚度280mm。

2? 預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工要點(diǎn)

2.1、預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋梁邊跨及中跨現(xiàn)澆段施工要點(diǎn)

預(yù)應(yīng)力連續(xù)鋼構(gòu)橋梁的邊跨現(xiàn)澆段施工的要點(diǎn)是施工前進(jìn)行重量預(yù)壓，預(yù)壓重量按照設(shè)計(jì)承載重量的120%進(jìn)行控制。重量預(yù)壓有三個(gè)方面的作用，一是檢驗(yàn)構(gòu)件的承載能力，確保其滿足設(shè)計(jì)要求，通過前期的配重試驗(yàn)，是對構(gòu)件承載能力的一次檢查和考驗(yàn)，應(yīng)當(dāng)超過設(shè)計(jì)值一定的幅度，這正是建筑設(shè)計(jì)中的極限思維，只有在極限狀態(tài)下仍然保持結(jié)構(gòu)的安全完整性，才能使得構(gòu)件安全可靠;二是對構(gòu)件進(jìn)行線性矯正，通過配重物消除構(gòu)件的微量形變，使其線形更加符合受力要求;三是消除非彈性形變、保持彈性形變，使得預(yù)應(yīng)力作用得到充分保護(hù)和發(fā)揮，非彈性形變是結(jié)構(gòu)的塑性變形，往往對構(gòu)件受力是不利的，因?yàn)樗拇嬖诟淖兞撕奢d傳遞路線和應(yīng)力分布形式，而彈性形變是預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)發(fā)揮預(yù)應(yīng)力作用的關(guān)鍵所在，能極大改善結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的耐久性，使得在持續(xù)荷載作用下減少應(yīng)力對結(jié)構(gòu)本體的壓力和剪力。預(yù)應(yīng)力連續(xù)鋼構(gòu)橋梁邊跨合攏后，可進(jìn)行中跨合攏段的施工，對于橋墩比較矮且高度相差較大，建議采取合攏段頂推的方式。預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋上部混凝土結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生的徐變、收縮等形變，可能導(dǎo)致兩主墩之間的主梁產(chǎn)生一定的收縮，進(jìn)而造成墩頂向跨中方向發(fā)生永久性位移，墩頂、墩底產(chǎn)生較大的永久性彎矩，在與溫度作用的組合下將加劇主墩的受力及其變位，對墩身造成不利影響。因此在施工階段要充分考慮這些因素，預(yù)留一定的徐變位移尺寸，保持在發(fā)生徐變時(shí)橋梁結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定。

2.2、合攏的施工要點(diǎn)

所謂合攏，就是橋梁結(jié)構(gòu)兩邊的施工段，在中間相遇完成中間連接構(gòu)件施工安裝的過程。合攏的主要控制要素包括環(huán)境溫度、合攏節(jié)點(diǎn)位置、構(gòu)件配重等。合攏是橋梁工程施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，從象征意義上講，合攏標(biāo)志著橋梁工程主體結(jié)構(gòu)正式形成框架，類似于高層房屋建筑工程的封頂，從工藝上講，合攏后兩邊的施工力量得以在空間上、施工段上集中，完成了主體工程分段施工的步驟;因此，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制合攏施工過程的質(zhì)量，才能保證橋梁工程建設(shè)的后續(xù)工作得以順利開展，合攏的成功與否直接關(guān)系到橋梁工程建設(shè)的成敗。

2.3、溫度對橋梁結(jié)構(gòu)影響

溫度對橋梁結(jié)構(gòu)的影響主要是溫度應(yīng)力對于結(jié)構(gòu)形變的影響，一般物體會(huì)隨著溫度的上升而發(fā)生膨脹，相反隨著溫度的降低產(chǎn)生收縮，正所謂“熱脹冷縮”。加之不同結(jié)構(gòu)對溫度的敏感性系數(shù)不同，其形變與溫度的函數(shù)關(guān)系不同，容易造成結(jié)構(gòu)間裂縫。橋梁施工環(huán)境復(fù)雜，加之夜晚連續(xù)施工，使得同一個(gè)施工周期內(nèi)溫度變化較大，因此就必須采取可靠的溫度控制措施，如覆蓋養(yǎng)護(hù)措施、使用混凝土外加劑使得混凝土產(chǎn)生速凝效應(yīng)，減少塑性狀態(tài)的暴露時(shí)間等。

3? 預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋施工技術(shù)注意事項(xiàng)

受大跨徑下預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的地理?xiàng)l件限制，橋梁施工方案大多運(yùn)用懸臂實(shí)施策略。在應(yīng)用懸臂技術(shù)時(shí)，橋墩與梁固定結(jié)構(gòu)，從墩頂部開始，逐漸向兩邊對稱的平衡懸臂實(shí)施策略。 基于該技術(shù)工藝，可以構(gòu)建一個(gè)個(gè)“T” 字形狀的雙懸臂構(gòu)造，一直到跨中合龍。完全運(yùn)用預(yù)應(yīng)力混凝土承受正、負(fù)彎矩的能力， 是連續(xù)剛構(gòu)體系橋梁的一種明顯特征， 把連續(xù)梁中原本比較大的跨中主梁正彎矩的一面轉(zhuǎn)到支點(diǎn)的地方，構(gòu)成主梁負(fù)彎矩。主梁跨徑按照主梁截面的受力情況來設(shè)計(jì)，不但節(jié)約了材料，減輕了自身重量，而且讓橋跨具備更高的跨越能力。懸臂施工時(shí)，墩頂位置主梁只承受負(fù)彎矩，基于該機(jī)制，橋梁和墩頂?shù)氖芰π螒B(tài)是相同的，所以在建造主梁及橋梁過程中不需要進(jìn)行系統(tǒng)轉(zhuǎn)換，構(gòu)造十分安全。 在設(shè)計(jì)橋梁截面時(shí)，需要在懸臂施工就進(jìn)行調(diào)整，讓模板高度符合要求。此外，很多孔橋跨構(gòu)造中運(yùn)用懸臂施工策略能夠進(jìn)行平行施工，工程中運(yùn)用的懸拼吊機(jī)及掛籃都能夠?qū)嵤?機(jī)具都能夠反復(fù)運(yùn)用，這進(jìn)一步提升了施工效率，同時(shí)可以降低橋梁建設(shè)的材料、技術(shù)成本，提高項(xiàng)目效益。懸臂實(shí)施法在橋梁下面不用構(gòu)建支撐，所以在深水、大跨、通航、峽谷的情況下構(gòu)建橋梁，懸臂實(shí)施法是最好的實(shí)施方案。

4? 結(jié)束語

作為公路工程橋梁的主要類型，連續(xù)剛構(gòu)橋施工工藝是否合理、科學(xué)、有效直接關(guān)系著公路工程建設(shè)的整體質(zhì)量。因連續(xù)剛構(gòu)橋具有較大的跨越能力、合理的受力情況、良好的結(jié)構(gòu)整體性能，橋面連續(xù)能夠確保行車的舒適度、安全性，因此在工程施工中得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)促進(jìn)了我國橋梁工程建設(shè)的發(fā)展。

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