大跨度预应力混凝土连续刚构桥施工控制技术的分析

龙源期刊网大跨度预应力混凝土连续刚构桥施工控制技术的分析作者：王琳琳张海燕来源：《科学与财富》2015年第12期摘要：刚构桥能对特大跨径桥梁的受力要求进行最大限度地满足，这种结构只在两端位置存有伸缩缝，可以有效提升行车的安全性与舒适度，大跨度预应力混凝土连续刚构桥的特点为具有良好的整体结构性能，较强的抗震能力、承载力及施工便捷，在维护方面十分方便并利于悬臂施工等。因此，在桥梁施工中越来越重视大跨度预应力混凝土连续刚构桥。本文主要对预应力连续刚构桥的特点、施工控制内容及技术要点进行了分析与探究。关键词：大跨度；预应力混凝土；连续刚构桥；施工控制技术；特点；内容；技术要点一、预应力混凝土连续刚构桥结构特征连续刚构桥是预应力混凝土大跨梁式桥的主要桥型之一，它综合了连续梁桥和T形刚构桥的受力特点，将主梁做成连续梁体与薄壁桥墩固结而成。预应力混凝土连续刚构桥是将连续的梁体与桥墩固结而形成的，节省了大型支座的昂贵费用，其梁体受力接近于连续梁，利用薄壁桥墩的柔度适应由预应力、混凝土收缩徐变和温度变化引起的纵向位移，减少了墩及基础的工程量并改善了结构在水平荷载作用下的受力性能。对于预应力混凝土连续刚构桥，其特点是：梁保持连续，梁墩固结。由箱型截面预应力混凝土主梁、双薄壁钢筋混凝土墩柱和大型整体式基础结构等组成。在构造上分为跨内梁部设铰和梁部连续两种类型。目前的连续刚构体系基本采用后者。连续刚构体系也可称为具有墩梁固结的连续梁桥，墩梁固结有利于悬臂施工，且可以减少大型支座，通常在需要布置大跨、高墩处采用。连续刚构桥的主要特点表现在以下几个方面：从受力方面，上部结构仍表现出连续梁的特点，但必须计入由于桥墩受力及混凝土收缩、徐变和温度应力引起的变形对上部结构的影响。因桥墩具有一定的柔度，与T型刚构相比，其墩底所受弯矩很小，而在墩梁结合处仍有刚架受力特点。从构造方面，主梁通常采用变截面箱型梁，桥墩多采用矩形和箱型截面的柱式墩或双薄壁墩，墩梁固结。桥梁两端的伸缩装置适应结构纵向位移的需要，同时桥台处设置控制水平位移的挡块，用以保证结构的水平稳定性。从结构适应位移的角度看，连续刚构体系利用高墩的柔度来适应结构由预加力、混凝土收缩、徐变和温度变化等引起的纵向位移，即把高墩视为一种可摆动的支撑体系。边跨桥墩因墩高较矮，相对刚度增大，当其不能起到摆动作用时，需在桥墩顶部或底部设铰，以适应纵向位移。龙源期刊网二、大跨径预应力混凝土连续刚构桥施工技术要点分析因桥梁结构形式、施工工艺及控制具体内容等存在极大的区别，往往选用的施工控制方式也有所不同，一般大跨度预应力混凝土连续刚构桥都会选用事后控制、预测控制、自适应控制及最大宽容度等方式作为其施工控制的主要方式。如事后调整控制法。这种施工控制方式是指在施工过程中，如完成结构不符合设计规定时，便可以采取相应的措施对结构进行适当地调整，进而符合施工要求。这种施工控制方式往往应用与结构内力和线形可以进行调整的桥梁，如斜拉桥。为更好地分析大跨径预应力混凝土连续刚构桥施工控制情况，必须对其施工控制内容进行深入了解，结构变形控制、结构内力控制、结构稳定控制与安全控制等都是预应力混凝土连续刚构桥施工控制的内容。1、施工流程选用悬臂浇筑法作为预应力混凝土连续刚构桥施工，其过程主要分为以下几个方面：（1）将临时支架设置在桥墩位置，在支架上现浇少量梁段作为拼装挂篮的场地；（2）挂篮拼装，在挂篮上悬臂浇筑其他梁段，并一段一段进行施工；（3）边孔与岸边梁段相近，浇筑在支架上进行。梁段浇筑时选用悬臂浇筑方式，一般每段长度控制在3到4米的范围内，确保在挂篮上浇筑各段梁，当新浇筑的梁段混凝土强度与设计要求符合后，应及时进行张拉预应力钢筋施工。在已经浇筑与张拉的梁段上进行挂篮支承。现阶段最常见的悬臂施工方式为轻型挂篮，相比梁段重量，轻型挂篮重量仅为其50%。与此同时，在桥梁施工中出现了模板取代挂篮的施工，也就是说模板是挂篮的重要组成部分，选用这种方式的目的就是为将挂篮的重量进行有效降低。轻型挂篮箱梁内模主要选用滑模施工，这样可以确保节约模板及提高浇筑混凝土的质量。（4）选用悬臂浇筑施工方式时，各个梁段浇筑的施工流程主要分为以下几点：将挂篮向前移动—模板、一般钢筋与三向预应力管道安装—穿束并张拉纵、竖、横三向预应力—预应力管道内灌浆。通常情况下，将6到7天作为每段梁段浇筑施工周期，一般为提高施工速度，还会选用一些措施，如选用几套挂篮一起施工，或将早强剂掺加到混凝土内。2、预应力施工技术的应用双向预应力混凝土结构为本桥上部结构，50Mpa是混凝土设计抗压强度，选用高强度低松弛钢绞线作为纵向预应力，33KN为张拉控制力，选用OVM15-7锚具作为纵向预应力，选用YGM锚具作为竖向预应力。第一，埋设预应力管道。纵向预应力选用内径为70毫米的波纹管，波纹管埋设偏差应控制在5毫米以下，只有这样才能保证波纹管位置的正确性，将定位钢筋设置在顺着箱梁纵向直线段间距为1米及曲线段间距为0.5米的位置，并进行“井”字形的制作，从方格中间位置通过龙源期刊网波纹管。随后焊接定位钢筋和箱梁其他钢筋，避免变形等情况出现在管道内，如出现互相影响的现象时，应对钢筋位置进行适当地调整。第二，设置压浆嘴与排气孔。纵向预应力压浆施工中进浆渠道为压浆嘴，并将排气孔设置在预应力管道最高点，选用硬塑管作为排气孔。竖向预应力管道压浆管设置在与底部相近的两根管道，排水孔设置在接近顶部锚板位置。第三，张拉钢绞线。选用4台YCW-500型千斤顶作为纵向预应力张拉机械设备，选用2台YG-70千斤顶作为竖向预应力张拉机械设备。张拉时应进行初应力状态调整，张拉控制应力为15%，随后张拉分阶段进行，同时对实际伸长量值进行记录。如张拉吨位符合设计规定，应分析比较实际伸长值和理论伸长值，确保其与施工要求符合后，再进行锚固施工。预应力施工应在混凝土强度在90%以上时进行施工。第四，压浆、割束、封锚在钢束张拉一天内进行预应力压浆施工，压浆施工前必须彻底清理管道内的杂物，水泥浆配置应严格遵循试验规定进行，确保其压力在40Mpa以下，并从压浆孔内将其压入，确保水泥浆稠度符合施工要求。割束作业在完成压浆施工后即可进行，选用砂轮切割机进行割束施工，确保外露长度在割除后在3厘米以下。锚口清洗与凿毛施工应在封锚前进行，随后遵循设计要求进行钢筋网片的设置，并进行混凝土浇筑封锚施工。三、结束语综上所述，随着国民经济发展速度的不断提升，在桥梁工程施工中，只有根据工程施工的具体要求，选择与之相适应的新技术，才能更好地提升工程的质量，这也是施工的重点内容。大跨度预应力混凝土连续刚构桥作为桥梁工程建设的重要组成部分，加大施工控制技术力度不仅可以缩短施工工期，还可以提高工程质量，更能为工程经济效益与社会效益的实现提供强有力的保障。参考文献[1]童建刚.大跨度预应力混凝土连续刚构桥挠度计算和施工控制[D].西南交通大学2007[2]李三珍.大跨度预应力混凝土连续刚构桥设计、施工新技术及施工控制研究[D].昆明理工大学2002[3]周罡，李三珍，蒲怀仁，宁晓骏.桩土共同工作的桩基内力分析有限-边界元法[J].昆明理工大学学报（理工版）.2003（03）[4]宁晓骏，唐亮，林梅雄，郭树彬.一种新型挂篮的构思和研究[A].中国公路学会’2000学术交流论文集[C].2000龙源期刊网[5]赵明.预应力混凝土连续箱梁桥施工中临时中支墩垮塌对主梁的影响及对策研究[D].长安大学2014