探究節(jié)段箱梁預制拼裝連續(xù)梁體系關(guān)鍵技術(shù)

戴華曦

(中鐵十二局集團第四工程有限公司，陜西 西安 710021)

近年來，社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，讓橋梁建設(shè)隨之迎來了發(fā)展良機。在此背景條件下，為提升橋梁施工質(zhì)量與效率，橋梁設(shè)計與施工中隨之出現(xiàn)了各種各樣的新理念與方法。節(jié)段箱梁預制拼裝技術(shù)就是其中一種。由于節(jié)段箱梁預制拼裝技術(shù)的應(yīng)用不僅有助于施工速度提升，而且能夠減少成橋后梁體的徐變與預應(yīng)力損失。因此，節(jié)段箱梁預制拼裝技術(shù)得到了工程界的廣泛認同。針對節(jié)段箱梁預制拼裝連續(xù)梁體系關(guān)鍵技術(shù)，本文首先對節(jié)段箱梁預制方法進行了闡述，其次在對節(jié)段預制拼裝連續(xù)橋梁拼裝施工進行分析，以供參考。

1 節(jié)段箱梁預制方法

對于預制箱梁施工方法而言，其主要包括兩種，分別為：長線法與短線法。

(1)節(jié)段箱梁長線預制法 布置和跨度相符的固定臺座是節(jié)段箱梁長線預制法實施的第一步，在該步驟的實施中需重點考慮橋梁自身重量與混凝土收縮徐變等因素，并確定橋梁的預拱度。其次需要根據(jù)之前確定的橋梁預拱度對預制底模高度進行調(diào)整。再次需要根據(jù)設(shè)計要求對整跨度主梁進行分段。在分段中應(yīng)注意的是，節(jié)段應(yīng)按照奇、偶數(shù)的形式劃分，并在預制臺座上根據(jù)奇數(shù)偶數(shù)順序預制節(jié)段箱梁。另外，就長線法匹配預制技術(shù)而言，長線法匹配預制技術(shù)雖然在我國橋梁施工中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，且在應(yīng)用中帶來許多優(yōu)勢，如：結(jié)構(gòu)簡單、預制線容易控制、施工工藝較成熟等。但不可否認的是，其同樣存在有許多缺點。如：模板調(diào)整困難、預制速度較慢以及臺座制作占地面積大等。因此，在施工中應(yīng)合理選擇該技術(shù)的應(yīng)用。

(2)節(jié)段箱梁短線預制法 相對國內(nèi)，國外對節(jié)段箱梁短線預制法的應(yīng)用較多，特別是在縱向與橫向曲線的橋梁施工中。在制作中，澆筑模板與設(shè)備通常情況下是不需要移動的，而底模與側(cè)模均可進行調(diào)整，進而方便平曲線節(jié)段箱梁的預制。當前，節(jié)段箱梁短線預制法的優(yōu)勢主要可體現(xiàn)在：底模利用率較高、能夠降低階段養(yǎng)護時間以及節(jié)約地面資源等方面。而短線法存在的缺點主要可體現(xiàn)在：施工工期會被延長，施工難度增加等方面。以上就是節(jié)段箱梁預制方法，相關(guān)人員需要對其加以重視，要在實際施工中合理選擇節(jié)段箱梁預制方法，進而保證工程施工順利進行。

2 節(jié)段預制拼裝連續(xù)橋梁拼裝施工

針對節(jié)段預制拼裝連續(xù)橋梁拼裝施工研究，本文將以某公路二橋工程為例。引橋設(shè)計為跨徑30m，40m，50m，55m的連續(xù)箱梁與(60+100+60)m的混凝土斜拉橋。跨江主體工程橋長為13.982km。首先，節(jié)段預制拼裝連續(xù)梁基本構(gòu)造：

(1)基本構(gòu)造 某公路二橋工程截面為單箱單室、箱梁高度為3.25m，頂板寬度為：16.25m，底板寬度為5.75m。其中墩頂截面的階段類型為A型，節(jié)段長度為1.94m。

(2)預應(yīng)力體系 簡支變連續(xù)梁橋采用縱向與橫向雙向預應(yīng)力體系。箱梁縱向預應(yīng)力采用體內(nèi)與體外相結(jié)合的體系。體內(nèi)預應(yīng)力作為節(jié)段箱梁簡支狀態(tài)下全部預應(yīng)力的提供者，其存在的意義主要在于防止施工荷載與箱梁自重。而在體外預應(yīng)力的設(shè)計上，設(shè)計人員應(yīng)從容易安裝、方便檢查維修等方面出發(fā)，針對容易受到外界環(huán)境腐蝕這一缺點，因讓體外預應(yīng)力具備有效的防腐措施。其次，節(jié)段預制拼裝連續(xù)橋梁拼裝施工分析。有限元模型的建立。在有限元模型的建立上，可采用MIDAS/Civil2013計算機軟件實現(xiàn)。采用梁單元對上部預制箱梁與下部橋墩結(jié)構(gòu)進行模擬。在考慮到樁土作用下，橋墩抵補可利用彈性連接對墩底進行固結(jié)。通過簡支狀態(tài)下邊跨累計撓度與跨累計撓度的結(jié)果分析可知，在自重與預應(yīng)力的共同作用下，梁體累計撓度值最大可體現(xiàn)在：5.45mm與4.61mm中。可見，累計位移好比一條直線，對全橋模型的正確性進行了間接性的驗證。與此同時說明節(jié)段預制拼裝的設(shè)計理念應(yīng)為盡可能保證拼裝梁段的撓度值趨于零，這樣才能方便節(jié)段箱梁在預制過程中對線形進行有效控制。最后，全梁整體受理分析。

(1)對全橋整體進行受力分析。在完成橋跨結(jié)構(gòu)各階段的施工后，橋梁順利達到成橋狀態(tài)。通過對全橋結(jié)構(gòu)的內(nèi)力狀態(tài)分析可知，橋梁施工中每個墩都將承受較大的軸力作用，而主梁邊跨反倒沒有受到軸向力的作用。其中承受軸向力最小的節(jié)段為中跨。

(2)對施工階段進行受力分析。通過對連續(xù)施工階段體外預應(yīng)力鋼束張拉前后全橋的彎矩與盈利變化情況分析可知，體外預應(yīng)力張拉前后全橋彎矩變化較為明顯，主梁上部受拉一側(cè)彎矩最大，而且墩頂上彎矩也會變大。與此同時，腹板頂緣與底緣拉應(yīng)力在體外預應(yīng)力緊張拉后拉應(yīng)力整體將變小，尤其是主墩墩頂截面腹板頂，底緣的應(yīng)力變化通常較為明顯。基于該現(xiàn)象，在實際施工的過程中，施工人員就有必要對關(guān)鍵部位應(yīng)力變化較大的位置進行處置，如，在施加體外預應(yīng)力之前，在水平方向施加一定的制動力等，進而在最大程度上防止因變形過大，導致的開裂現(xiàn)象發(fā)生，進而保證橋梁工程順利進行。以上就是節(jié)段預制拼裝連續(xù)橋梁拼裝施工，有關(guān)人員需要對其加以重視，進而在保證橋梁施工質(zhì)量的同時，獲取到最大化的經(jīng)濟效益。

3 結(jié) 語

總而言之，隨著新時代社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，橋梁施工隨之顯得尤為重要。通過上述對該方面內(nèi)容的深入研究可知，在節(jié)段預制的過程中，模板精度與匹配梁段定位等是控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。有關(guān)人員必須對其加以重視，只有這樣才能提高橋梁施工速度，保證工程最終的質(zhì)量。