大跨徑預應力混凝土連續梁施工控制技術

職文濤

【摘要】鐵路公路的建設與發展，促進我國經濟的騰飛。橋梁是鐵公路的主要組成部分。以往的橋梁，是幫助鐵公路線路突破山川、湖泊等障礙物的阻礙，保證鐵公路路線不受地勢與周邊環境的影響。而如今，橋梁建設越來越發達，混凝土連續梁作為新型橋梁在橋梁建設中越來越普及。連續梁是用多段主梁拼接，以增大橋梁下部空間，增加其利用率。減少橋墩的數量，橋墩跨度變大，不僅使橋梁造型美觀，其造橋成本也相應降低。

【關鍵詞】大跨徑預應力；混凝土連續梁；控制因素

引言

大跨徑橋梁，是橋梁的主梁采用連續梁結構，增大橋梁下部結構橋墩之間的距離，也稱之為大跨度橋梁。大跨徑橋梁因其橋墩距離大，橋墩數量有所減少，造橋成本比小跨徑橋梁低。而因其橋梁主梁的長度是有嚴格技術以及施工規定的，在大跨徑橋梁的設計上，一般采用混凝土連續梁結構。混凝土連續梁各節段主梁之間的拼接，需要更為嚴謹的預應力技術，方能保證主梁的高抗壓、高抗裂等，以達到安全通行的目的。

一、大跨徑預應力混凝土連續梁的施工方式

大跨徑預應力混凝土連續梁是依據預應力技術在混凝土橋梁中的應用原則而延展出來的新型橋梁建造方式。由于預應力混凝土橋梁主梁的長度尺寸有科學規定，一段主梁所能承載的負荷也是有極限的。大跨度混凝土橋梁，考慮到橋墩之間的距離比較大，對橋梁進行分段建造。混凝土連續梁一般采用分段懸臂澆筑法施工，后期將各節段混凝土主梁合攏拼接。

當橋梁下部結構（包括橋墩、橋臺、基礎）建造完成之后，將各主梁節段從橋頭至橋尾進行合攏拼接，完成全橋形態。為確保整個橋梁的抗壓抗裂性能，在澆筑各節段主梁時，對每個節段施加預應力。橋梁合攏后，將各節段主梁預應力融合。由于主梁節段混凝土澆筑時間不同，每次混凝土澆筑的質量不一樣，澆筑時自然氣候、溫度濕度不一樣，會造成主梁節段的抗性不同。

二、大跨徑預應力混凝土連續梁的施工控制

2.1施工前的控制

大跨徑預應力混凝土連續梁澆筑前的施工控制[1]主要包括：實時測量、現場描述及數據計算三個方面。

橋梁建設之前，橋梁工程師需要到項目地點對橋梁規劃路段進行實時測量。對橋梁的長度、高度，橋梁路線，以及橋墩的設立點進行數據采集。另外，由項目地點自然氣候因素而影響其后期混凝土澆筑溫度、濕度，混凝土強度徐變范圍，也是監測的工作范疇。現場描述，是將實地測量的各項數據，帶回實驗室，將目標橋梁的建設架構、自然環境編輯入檔，利用模擬仿真技術將項目現場進行重塑，并設計科學的連續梁結構方案。結合項目地點測量的精確數值，設計連續梁的分段形式。在經過現場數據、混凝土連續梁各節段混凝土工藝數據統計與比較，反復實驗，以獲得最高性能的混凝土連續梁施工方案。數據計算不是簡單的將采集到的數據進行分析，而是將數據分析的結果，進行混凝土連續梁初方案定制、實驗施工、實驗數據檢測、實驗修改到最終施工方案的確定。這是一個多次試驗反復循環的過程。

施工前的控制是依據項目現場的詳細狀況，結合大跨徑預應力混凝土連續梁的施工控制理論知識，經過數據計算、數據檢測與數據比較，制定混凝土連續梁的施工方案。此方案具備嚴謹的科學性，確保建造的混凝土連續梁具備高度抗性。

如下列舉南京長江第二大橋北汊橋施工前的控制系統：

由上表可看出，南京長江第二大橋北汊橋在施工前，將混凝土連續梁預應力控制作為系統圖繪制出來。在做混凝土連續梁預應力控制檢測時，按照計劃進行。

2.2施工中的控制

大跨徑預應力混凝土連續梁施工過程中的控制系統分為混凝土預應力檢測，混凝土連續梁澆筑環境的自然因素的檢測。

現澆橋梁節段主梁工藝復雜，技術要求高。混凝土預應力的檢測，包括混凝土施工原材料的檢測以及混凝土施工質量的檢測。混凝土施工原材料[2]有水泥、細砂、碎石等集料，添加劑（可不添加）以及水。混凝土原材料可謂種類繁多，混凝土原材料的質量也能影響混凝土連續梁預應力。選擇混凝土原材料時，要選擇信譽高的建材商合作，其質量與售后均有保證。混凝土制作過程中，混凝土各材料所占比例是需要考量的重點因素。不同比例的材料混合制作出的混凝土抗性不同。材料比例的確定要根據混凝土連續梁施工相關規定，結合目標橋梁的特性進行調整。確定混凝土材料種類以及比例后，混凝土攪拌方式、攪拌速度和攪拌時間均能影響混凝土的預應力。作為大跨度橋梁，混凝土的攪拌方式一般選擇機械攪拌。而其攪拌時間與攪拌速度，則需要高技能攪拌員在不斷實驗中確定。

混凝土攪拌完成后，其養護的自然環境也對混凝土預應力有影響。作為大跨徑預應力混凝土連續梁，其橋梁本就是分段的。同一主梁的各節段梁，由于混凝土制作具有時間差，后期澆筑、定型、養護都有差異。特別是每個時間段的環境氣候不一樣，著重影響了混凝土性能。施工現場影響混凝土預應力的自然環境包括：溫度、濕度、溫差、日照強度以及大風雨、大風雪、冰雹等罕見不確定氣候[3]。

2.3施工后的控制

混凝土連續梁各節段澆筑完成之后，要對混凝土預應力進行測試。由于是大跨度混凝土連續梁，因此，對于每節段混凝土橋梁的預應力測試之后，要對節段合攏后的整體預應力進行測試。

混凝土節段梁預應力的檢測，是在混凝土節段梁中，采用低松弛鋼絞線、鋼筋和冷拉鋼絲等材質，給混凝土節段梁施與壓應力或者壓應力。混凝土各節段梁需根據制作的時間性、氣候性施與恰當力度的應力。根據混凝土節段梁的所處位置，以及橋梁的規劃方向，預告混凝土節段梁的負荷力度與負荷方向，施與混凝土節段梁的恰當方向的應力。混凝土連續梁預應力施加最困難的部位，是混凝土各節段梁的拼接處。拼接處兩節混凝土節段梁，一般選擇想通施工環境的混凝土，最好是同一批次的混凝土，保證兩節主梁性能接近。而在對兩節主梁施與預應力時，拼接處的相互摩擦，拼接點的弱抗性要進行加強。拼接處預應力施加不當，兩節主梁容易分離，情節嚴重時兩節主梁斷開。

三、結語

預應力技術保證混凝土橋梁的抗壓性、抗裂性等性能，增強了混凝土橋梁的使用壽命。而作為大跨度混凝土橋梁，其混凝土連續梁不僅需要對每節段主梁施加預應力并進行預應力質量檢測，其重點工程是節段梁拼接部位的預應力質量控制。我國橋梁建設由以往簡單滿足功能需求，到如今追求美觀、追求空間利用率，大跨度混凝土橋梁在生活中越來越普遍。并且，大跨度混凝土橋梁將作為新型橋梁、引領新型施工工藝的橋梁，將在日后的橋梁建設中占據更重要的地位。

參考文獻：

[1]鄒海云.大跨預應力混凝土連續梁橋施工控制技術研究[D].西安：長安大學，2013-01-12.

[2]劉來君.大跨徑橋梁施工控制不確定因素分析[D].西安：長安大學，2012-12-04.