預應力混凝土連續鋼構橋施工控制策略初探

趙 恒

(貴州高速公路開發總公司)

所謂連續鋼構，主要應用柔性橋墩方式，以更好地實現墩梁固結力，使主梁連續形成剛構橋，以T 形鋼構、連續梁相結合為主，是當前應用較多的新型體系之一。隨著我國在混凝土技術、預應力鋼材以及大噸位張拉錨固體系等諸多領域的發展與進步，憑借高墩、大跨等能力，在施工中節省了大量的人力、財力，物力，因此預應力混凝土連續鋼構橋已經獲得有效發展，為了更好地保障橋梁安全性、穩定性，強化施工控制策略，具有重要意義。以下以遵畢高速公路金沙特大橋為例:其上部構造為20 ～40 mT 梁+86 +160 +86 mT 構+16 mT 梁，下構為雙圓柱式墩、薄壁墩、空心薄壁墩，基礎為樁基承臺，現將在施工過程中所采取的有效控制提出以之共同探討。

1 施工控制要點

1.1 變形力控制

箱梁的撓曲變形，是施工過程中的常見問題之一，加強對幾何變形問題的控制，將施工過程中的狀態及預期狀態保持一致，更好地符合設計要求。另外，為了實現幾何控制的目標，應該將每一道工序的誤差控制在設計要求范圍內，并事先研究、確定。

1.2 穩定性控制

橋梁穩定性是社會廣泛關注的話題，通過對穩定性、安全系數等計算，再加上對結構應力、變形力、穩定性等綜合評定，保持其良好的運行性能。在工程施工過程中，除了控制橋梁結構的穩定性以外，還應使用到支架、掛藍以及纜索吊裝系統等，確保各項系數均符合要求。

1.3 壓力強度控制

在橋梁結構施工過程中，一般通過結構應力對實際應力情況進行監測，如果實際應力和理論計算值相差較大，就應該及時查明原因并采取解決措施，以確保誤差處于允許范圍之內。另外，雖然監控結構應力非常重要，但是當前尚未對應力控制的具體內容提出要求，應結合工程實際情況來確定，如溫度應力、結構自重應力、施工荷載應力、砼徐變、大體積基礎等，而風荷載、基礎變位也是需要關注的結構應力。

1.4 安全性控制

在箱梁施工過程中，安全是非常關鍵的環節，只有加強安全控制手段，才能從根本確保質量水平。實際上，安全控制就是變形控制、穩定性控制等綜合體現，由于考慮到結構形式的區別，對施工產生的安全影響因素也有所不同，因此有針對性地確定安全控制，具有重要作用。

2 施工常見問題與控制策略

2.1 底板裂縫問題

對于剛構箱梁來說，底板預應力的鋼束會構成曲線，進而在受到張拉力之后趨向于弧心伸直，在箱梁的底部形成壓力;在施工過程中將鋼束周圍包圍的單肢箍筋改為雙肢閉合箍筋，同時增設鋼筋網，以此阻擋箱梁底部的預應力，通過箍筋將徑向力傳遞到上下兩層的鋼筋網中，以此避免底板裂縫問題。如果在設計底板過程中，箍筋數量過少，則徑向力就會高出箍筋的受拉限值，并在底板的混凝土中直接發生作用，可能對底板產生拉裂作用，甚至崩裂底板。另外，如果底板的截面尺寸較小，且缺少橫向布置的預應力束、平衡箍筋等，都會引發底板裂縫問題。施工過程中出現誤差，合攏段的兩側也會形成高低差，進而對預應力束的空間走向造成改變，在張拉力的作用下，就會在底板中形成集中力，裂縫問題不可避免。

為了改善連續鋼構橋施工中的底板裂縫問題，可主要采取以下防治措施:其一，利用體外直線束取替底板彎曲束。將合龍預應力束沿著底板進行設計，既可控制體系轉換力，也可避免由于汽車荷載、二期恒載等問題引發的跨中正彎矩問題;因此，在不同的塊件中設置錨固用的橫隔板，以此改善由于張拉預力束而造成的底板裂縫;其二，加強對施工過程中的質量控制，精確定位預應力導管，以免在懸橋梁合龍時產生合龍高差問題，嚴格控制底板混凝土的質量與厚度，增加箍筋數量，保障底板承載力;其三、在預應力管道彎曲處設置加強鋼筋，以此固定預應力索在張拉過程所產生的應力使索變形。

2.2 長期撓度問題

在箱梁施工過程中，“長期撓度”是一個非常復雜的問題，當前已經成為工程界廣泛關注的話題，對橋面平整度、耐久性產生直接影響。結合以往工程經驗、教訓來看，防治長期撓度問題，可考慮以下兩種方法:

一方面，采取“零彎矩”方法，加強對徐變撓度的控制?！傲銖澗亍钡膽?，主要通過預應力來抵消箱梁的自重彎矩，以此改善結構的不平衡問題，使得不同界面中預留的彎矩均為零，改善各階段的初始轉交、撓度問題;同時，在預應力、恒載等作用下，混凝土的結構始終處于受壓狀態下，那么其徐變力只能沿著軸向生成，可有效避免彎曲下撓力，做到控制長期撓度。一般情況下，恒載是預應力橋梁的主要荷載來源之一，也是形成長期撓度問題的主要原因之一，一般恒載彎矩力在總彎矩的2/3 以上，需加強重視。

另一方面，提高箱梁的剛度。在預應力混凝土連續鋼構橋中，箱梁剛度水平是產生下撓問題的主要原因之一，因此加強對跨中梁高、箱梁彈性模量等控制，可有效保障箱梁的抗彎剛度，并減少后期的撓度值。另外，對于跨中的梁高來說，如果采取直線型方式，也可提高剛度值，改善長期撓度問題。

2.3 施工誤差問題

對于施工中出現的誤差問題，實際上并不完全由于施工問題而引起，可能受到設計、施工、管理等諸多環節的影響。在混凝土澆筑、移動掛藍、張拉預應力等諸多環節，施工撓度都可能與設計值存在差距，但是如果能夠控制在允許范圍內，則可在一定程度保障施工質量;反之，如果二者相差距離較大，則應引起重視并查明原因。一般情況下，在施工過程中產生的誤差較大，可考慮以下原因:①預應力問題:如預應力的張拉沒有達到設計值、施工過程中的預應力管道堵塞、預應力損失過大等;②掛籃問題:如計算彈性變形的結果不準確，沒有對掛藍實行預壓處理，存在非彈性變形問題等;③模板變形問題:造成導體截面的變化較大，增加了澆筑混凝土的容量;如果混凝土的彈性模量和設計值不一致，主要表現為實際彈性模量過大，就會對施工質量造成影響。

改善誤差問題的方法比較多，可根據工程實際情況來選擇，但是應注意遵循以下原則:首先，注意調整的數值不宜過大也不宜過小，如果過小而能達不到預期效果，如果過大則造成坡度增加。一般調整值以控制在梁段長度的1%范圍內為佳，經過調整之后不得產生倒坡問題;其次，如果以若干懸臂T 梁組成施工結構，那么就需要將同一個跨度之內的懸臂T 調整為目標相同，避免在合龍過程中出現懸臂T 不能合龍問題。如果施工過程中出現的誤差值較大，可采取分段調整方法，并注意協調不同的懸臂T。

對于預應力混凝土連續剛構橋來說，加強施工控制技術與手段，不僅可以確保橋梁使用的安全性，也可確保其耐久性、牢固性;隨著我國交通事業的不斷發展與完善，在公路橋梁的交通量、荷載等級以及行車速度等方面提出較高要求，因此加強橋梁施工控制，采取有效的養護措施，對延長公路橋梁使用壽命非常重要。

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