王曉山

摘 要： 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋在經(jīng)濟性、實用性等方面有著十分突出的優(yōu)勢，在近年來被廣泛使用，但腹板開裂和跨中下?lián)线^大的問題的顯現(xiàn)，直接影響了連續(xù)剛構(gòu)橋的使用安全。在這樣的背景下，體外預(yù)應(yīng)力被研究應(yīng)用于大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋中，以解決連續(xù)剛構(gòu)橋使用過程中存在的問題。本文通過對體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點分析入手，探索預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工及監(jiān)控技術(shù)要點，為橋梁施工及監(jiān)控技術(shù)的研究提供參考。

關(guān)鍵詞： 體外預(yù)應(yīng)力;連續(xù)剛構(gòu)橋;施工與監(jiān)控;技術(shù)研究

隨著高速交通的發(fā)展，橋梁的舒適平穩(wěn)性、安全性等要求不斷提高，解決現(xiàn)役連續(xù)剛構(gòu)橋梁出現(xiàn)的各種問題，對更好的服務(wù)于現(xiàn)代交通有著十分重要的意義。體外預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋梁是通過將預(yù)應(yīng)力筋設(shè)置在梁體混凝土截面外部，利用端部錨具和轉(zhuǎn)向塊完成預(yù)應(yīng)力筋束和混凝土之間荷載傳遞的一種橋梁結(jié)構(gòu)，體外預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)技術(shù)在橋梁加固和新建橋梁上均有所應(yīng)用，進一步確保了橋梁的安全。

一、體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的優(yōu)點

體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)起源于外國，已有將近百年的發(fā)展歷史，而我國直至上世紀(jì)80年代才開始應(yīng)用，技術(shù)發(fā)展時間短，應(yīng)用范圍還相對較小。通過對國內(nèi)外體外預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋梁的分析，可以歸納出如下優(yōu)點：

（一）結(jié)構(gòu)安全、使用壽命長。預(yù)應(yīng)力筋防腐技術(shù)已十分成熟，進一步保障了預(yù)應(yīng)力筋的強度，提升了結(jié)構(gòu)整體安全，加之，體外配筋的預(yù)應(yīng)力橋梁，為混凝土的灌注提供了更好的基礎(chǔ)條件，增強了混凝土灌注質(zhì)量，延長使用壽命。

（二）施工及維護較為方便。體外預(yù)應(yīng)力筋的構(gòu)造特點，更加方便施工與后期的維護檢查，例如在維護過程中需要更換鋼束時，非體外預(yù)應(yīng)力配置的鋼束更換基本很難實現(xiàn)，但體外預(yù)應(yīng)力配置的鋼束卻可以輕松實現(xiàn)。同時，這種體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)還被作為一種重要的加固方式使用，它能夠有效提高構(gòu)建的抗彎能力。

（三）綜合經(jīng)濟效益突出。體外預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋梁具有較為突出的經(jīng)濟優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在材料成本和人工成本縮減兩個方面，由于預(yù)應(yīng)力鋼索及其管道的外布置方式，減少了構(gòu)建腹板的混凝土澆筑面積，同時，在施工程序上進行了壓縮，縮短施工時間，節(jié)約了人工成，綜合以上兩個方面，體外預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋梁從成本角度來看經(jīng)濟性更好。

（四）技術(shù)設(shè)計自由度增大。體外鋼索布置的結(jié)構(gòu)模式，給設(shè)計更多的空間，便于設(shè)計調(diào)整。

二、體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的缺點

體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)在橋梁建設(shè)和加固應(yīng)用中有著不可替代的作用，然而這種結(jié)構(gòu)也不是完美無缺的，它自身也存在一些問題，主要體現(xiàn)在體外預(yù)應(yīng)力筋缺少混凝土保護，容易遭受火災(zāi);轉(zhuǎn)向和錨固裝置受力范圍增大，負(fù)擔(dān)較重;承載極限狀態(tài)下體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的抗彎能力小于有粘結(jié)和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)而帶來的預(yù)應(yīng)力估算問題。這些問題和缺陷隨著技術(shù)水平的提升，有一部分問題已經(jīng)得到了控制，但仍然沒有完全解決。

三、體外預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋施工及監(jiān)控技術(shù)要點

（一）在橋梁加固中的施工及監(jiān)控技術(shù)要點。

橋梁加固是體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的應(yīng)用內(nèi)容之一，通過采用在梁體下緣設(shè)置預(yù)應(yīng)力拉桿或預(yù)應(yīng)力束的辦法，實現(xiàn)對受拉區(qū)的加固，提高其載重能力。施工及監(jiān)控技術(shù)要點如下：

1.建立加固模型，確定施工步驟及環(huán)節(jié)。進行橋梁加固施工階段的恒載、活載、預(yù)應(yīng)力、混凝土收縮余變等荷載作用下的分析計算，詳細核定技術(shù)指標(biāo)與主要材料，分解橋梁加固的施工階段。

2.按標(biāo)準(zhǔn)開展橋梁施工監(jiān)控。一是橋墩監(jiān)控，重點對橋墩的應(yīng)力以及變位進行監(jiān)測，分別在根部、截面、中部選擇變測點，對橋墩在大橋施工中的狀態(tài)進行全面監(jiān)測，以及時調(diào)整基數(shù)參數(shù)。二是橋跨監(jiān)測，分別進行應(yīng)力監(jiān)測（要重點做好箱梁監(jiān)測面選擇）、主梁撓度觀測、預(yù)應(yīng)力監(jiān)測、齒板轉(zhuǎn)向快監(jiān)測。

（二）在新建橋梁中的施工及監(jiān)控技術(shù)要點。

體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)連續(xù)剛構(gòu)橋的施工及監(jiān)控技術(shù)可以從施工設(shè)計、施工手段、監(jiān)控內(nèi)容、監(jiān)控方法等方面進行歸納分析：

1.施工技術(shù)要點分析。一是大橋主梁體外預(yù)應(yīng)力施工，要設(shè)計選擇符合施工工程的轉(zhuǎn)向塊和轉(zhuǎn)向器，重點做好轉(zhuǎn)向器部分的定位和連接，提高安裝精度，確保定位準(zhǔn)確，強化轉(zhuǎn)向器之間預(yù)穿鋼絲的施工，做好轉(zhuǎn)向器測量定位。二是做好混凝土澆筑中轉(zhuǎn)向塊澆筑環(huán)節(jié)的施工操作，確保施工質(zhì)量。三是選擇恰當(dāng)?shù)捏w外預(yù)應(yīng)力束施工方式，主要類型分別是逐跨預(yù)制節(jié)段施工的長橋、采用懸臂施工或頂推施工的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、混凝土箱梁腹板改成混凝土桁架或采用鋼結(jié)構(gòu)的配束、坦拉式體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。四是體外索混凝土進出口部位的處理和施工，要嚴(yán)格按照施工工藝流程規(guī)定的步驟開展。

2.監(jiān)控技術(shù)要點。施工控制是多個環(huán)節(jié)有機結(jié)合的閉環(huán)程序，由預(yù)告、施工、監(jiān)測、識別、修正幾個部分組成，循環(huán)往復(fù)。施工監(jiān)控應(yīng)重點做好以下幾個要素的監(jiān)測與控制：

（1）監(jiān)測

一是大跨徑預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋的主梁觀測，觀測內(nèi)容不僅包括各階段箱梁底面、頂面的燒度，還包括混凝土的彈性模量、徐變收縮系數(shù)、容重測試等。

二是做好結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測，包括主梁標(biāo)高測試和墩頂水平位移測試，監(jiān)測的時間應(yīng)安排在日出半小時之內(nèi)（溫度均衡狀態(tài)下）。

三是要做好主橋應(yīng)力監(jiān)測、豎向預(yù)應(yīng)力監(jiān)測、腹板剪應(yīng)力監(jiān)測、體外預(yù)應(yīng)力索力監(jiān)測以及主梁撓度的長期監(jiān)測。

（2）控制

施工控制分為變形控制和內(nèi)力控制兩部分，其中變形控制主要指箱梁的豎向燒度及其橫向偏移控制，內(nèi)力控制主要是指對主梁關(guān)鍵截面應(yīng)力的控制。通過做好施工控制計算，實現(xiàn)對主要技術(shù)指標(biāo)的控制，確保橋梁建設(shè)進度和質(zhì)量。

結(jié)束語

體外預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋更為安全、穩(wěn)定，體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁加固和橋梁新建的應(yīng)用上都取得了較好的成效，越來越受到重視，通過對體外預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋施工及監(jiān)控技術(shù)的初淺研究，希望能夠?qū)w外預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋的應(yīng)用及發(fā)展起到一定的幫助。

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