鄭 鋼,汪小虎
(杭州天恒投資建設管理有限公司,浙江 杭州 310004)
近年來,很多預應力混凝土橋梁在運營一段時間后,出現了不同程度的梁體開裂和跨中下撓等病害,為了避免病害的發生,提高橋梁的質量,造成橋梁病害的種種因素成為重要的研究對象。
混凝土在長期載荷作用下都會產生收縮和徐變,即混凝土產生體積縮小和結構變形增加現象,對預應力混凝土橋梁的預應力損失和撓度增長有很大的影響。
混凝土的收縮包括自生收縮、干燥收縮和碳化收縮,主要是由于混凝土固有特性、內部水分流失及水泥水化物語二氧化碳化學反應造成的。徐變是指在外力的長期作用下,水泥石中的凝膠體發生粘性流動,混凝土中的微細空隙和薄弱界面被壓實而產生塑性的變形。混凝土徐變會使構筑物內部的應力和變形不斷的重新分布,對橋梁的長期撓度產生很大的影響。徐變系數是混凝土的徐變變形與彈性變形的比值,橋梁的長期撓度會隨著徐變系數的增大而增加,因此在重要性橋梁設計中,采取試驗等措施確定徐變系數是必要的。
若施工中合攏順序安排的不同,結構體系轉換過程也不盡相同,引起的施工階段內力就會產生區別,因此懸臂澆筑施工合攏順序的差異會對合攏精度和成橋內力造成一定的影響。
此外,橋梁的長期撓度會隨著相對濕度的減少而變大,隨著加載齡期的延長而減小,因此可以采取相應的措施適當延遲加載齡期、增加相對濕度,可以減小橋梁的長期撓度值。
懸臂澆筑法無需建立落地之間支架,無需大型起重與運輸工具,工作平臺設置在橋墩兩側。施工時在一對掛籃各項施工程序,掛籃可以在與墩身練成整體的梁端上移動,完成本段施工后掛籃對稱向前移動一個節段,進行下一節段的施工。
懸臂澆筑法以已完成的墩頂段為起點,利用懸吊的掛籃完成立模、澆筑混凝土、張拉預應力筋等工作,逐段對稱的向兩側跨中合攏,最終形成整橋。整個懸臂澆筑施工過程如圖1所示。

圖1 懸臂澆筑施工過程
各節段的長度要合理的選擇,考慮臨時支座和錨桿以及掛籃拼裝所需的長度。灌注混凝土之前,要對支架的各個部位以及預應力管道進行檢查,無問題后才能灌注;灌注過程中設置專人進行觀測,對灌注中出現的問題進行及時處理;灌注完成后對預應力系統再一次進行檢查,并及時養護。混凝土施工后強度達到80%時,方可按照“左右對稱,兩端同事,先下后上,先中間后兩邊,先縱后橫”的原則對預應力筋進行張拉。張拉作業時氣溫要在5℃以上,避免預應力筋在低溫時發生脆斷,作業中梁的兩端要隨時保持聯系,避免異常狀況的發生。為避免預應力筋銹蝕,保證筋與混凝土完整結合,在預應力筋張拉錨固完成后要及時進行孔道壓漿工作。
在節段施工的過程中,對節段的預拱度、線形、應力等參數進行隨時監測和調整,保證整橋的質量。
合攏段施工是懸臂澆筑施工和體系轉換的重要環節,是橋梁建設成敗的重要標志,因此合攏段施工質量至關重要。
懸臂澆筑預應力混凝土連續梁橋的可以逐孔合攏或多孔一次合攏,一般多是對稱進行,其順序一般在三種方案的基礎上進行,即先合攏邊跨后合攏中跨,邊跨-中跨-邊跨,先合攏中跨后合攏中跨。選擇合攏方案時必須考慮合攏順序使得城橋結構內力均勻、變化幅值小并盡可能小于相應的限值,合攏段施工步驟如圖2所示。
合攏過程中要嚴格控制指合攏段的配重,根據實際情況選擇配重的形式、位置以及配重施加的時間,防止梁體撓動,并調節梁體的標高、變形及應力。選擇合理的合攏鎖定裝置十分重要,它可以確保合攏段混凝土的施工質量,保證橋梁的線形,確保施工過程的安全。此外,要嚴格控制合攏澆筑的時間,因為溫度會對影響結構的變形,施工時應該采取必要的措施降低溫度的影響。

圖2 合攏段施工步驟示意圖
通過分析懸臂澆筑預應力橋梁的影響因素,找到橋梁病害的原因可以在施工和保養中采取相應的措施減小病害發生的可能性。懸臂澆筑施工中必須嚴格按照技術標準來執行,做好現場的監理工作、安全控制和質量把關,才能保證懸臂澆筑施工的質量達到要求。橋梁竣工后必須做好橋梁后期的養護工作,防止病害的發生。
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