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

陶云峰

(山西路橋建設(shè)集團國際公司，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，繼承連續(xù)梁其行車平順、無伸縮縫等優(yōu)勢，還具備了其獨特特點，深受橋梁建設(shè)重視和廣泛應(yīng)用，在大跨橋梁結(jié)構(gòu)里處于競爭優(yōu)勢。但站在另一角度，大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋在獲得其競爭優(yōu)勢的同時，也不可避免存在諸多施工問題。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)計要求，進一步探究大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的優(yōu)點及施工控制具有重大現(xiàn)實意義。

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

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，也具備連接橋梁其行車平順、無伸縮縫等優(yōu)點。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因預(yù)應(yīng)力混凝土溫度變化、徐變、收縮所產(chǎn)生位移進行適應(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)護費用、施工簡單和用料節(jié)省等優(yōu)點［1］。此外，連續(xù)剛構(gòu)橋還具備抗震性強的優(yōu)點，可將水平的地震力平分到每個墩上來共同承擔(dān)。墩梁，既固結(jié)，又利于采取懸臂施工技術(shù)，它對連續(xù)梁在轉(zhuǎn)換體系墩上所采取固結(jié)措施進行了改進。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，整體結(jié)構(gòu)由于豎向負(fù)載屬于墩臺沒有推力結(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)點不僅對施工有利，還美化了外形、縮小了結(jié)構(gòu)尺寸、擴大了橋下凈空、開闊了橋上視野、平順了橋上行車。減少了伸縮縫、易化了養(yǎng)護和增強了抗震能力。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，及對因大跨預(yù)應(yīng)力混凝土墩臺沉降不均勻、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，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)的施工過程中，抑或是成橋狀態(tài)時，它的受力情況是否與設(shè)計相吻合，是施工控制過程首先得明確的關(guān)鍵。而實際應(yīng)力的狀態(tài)，主要通過結(jié)構(gòu)應(yīng)力來監(jiān)測，當(dāng)監(jiān)測得到的實際應(yīng)力與理論計算應(yīng)力之間的差距超越允許的界限時，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)力好壞與否并沒有較容易被發(fā)現(xiàn)，當(dāng)應(yīng)力控制不好時就會造成很大危害，有時甚至?xí)⒔Y(jié)構(gòu)破壞掉。因此，應(yīng)力控制和線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，針對實際情況，確定壓力控制項目與精度。

2.2 線形控制

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

線形控制主要分成平面的線形控制、豎向的線形控制兩部分。其中前者指的是保證橋梁軸線所處的平面滿足規(guī)范及設(shè)計要求。這對直線梁橋而言就比較容易，但對彎梁橋而言就必須對結(jié)構(gòu)進行分析，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點，以這些點的標(biāo)高進行線形控制。豎向線形在線形控制中有著極為重要的地位，必須要滿足規(guī)范及設(shè)計要求。若控制豎向線形不好，便難以合龍，導(dǎo)致兩橋面縱向產(chǎn)生起伏，進而導(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，不僅會使得梁內(nèi)力與設(shè)計要求不相符，還會影響到橋梁的外觀［3］。因此，線形控制時，勢必要加大豎向線形控制力度，確保實際成橋的線形形狀和設(shè)計要求相符合。

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)的重點施工控制內(nèi)容。唯有確保施工過程安全，方可談?wù)撈渌刂苹驑蛄簶?gòu)建。實際上，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、線形和穩(wěn)定控制，在確保應(yīng)力、線形和穩(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)量問題所導(dǎo)致安全問題要排除。由于不同橋梁間的結(jié)構(gòu)具有多種不同的形式，因此其對施工安全帶來的影響也不盡相同。所以，施工控制時必須要充分地考慮各方面實際狀況，去確定安全控制的重點。

2.4 溫度控制

溫度作為對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，它對撓度和箱梁內(nèi)力所造成的影響還未有統(tǒng)一計算的模式，主要采用在墩及主梁埋設(shè)其溫度傳感的組件，通過實測來獲取較為滿足實際的溫度差，同時再給予空間其有限元分析和平面有限元分析［4］。對于季節(jié)溫差提出假設(shè)整個橋梁其結(jié)構(gòu)溫度變化呈均勻模式，其對主梁撓度影響相對較為簡單，可以通過結(jié)構(gòu)分析的程序給予計算。

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)定性兩大類。與此同時，施工中所使用纜索吊裝、掛籃、支架等施工所需設(shè)備各項穩(wěn)定值也要滿足相應(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，也具備連接橋梁其行車平順、無伸縮縫等優(yōu)點。它改進了連接橋梁和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，勢必要開展應(yīng)力控制、線形控制、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］.中國科技財富，2010(6)：28.

［4］薛 成，岳國柱.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.