金桐旭

中鐵十九局集團華東工程有限公司 浙江 余姚 315402

1 橋梁工程預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁施工技術(shù)的發(fā)展歷程

由于我國國土面積極為遼闊，山地地區(qū)極為豐富，這為我國橋梁工程建設(shè)事業(yè)的不斷發(fā)展帶來了客觀條件。自20世紀50年代以來，我國的橋梁工程建設(shè)人才，就逐步開展了橋梁工程項目施工過程當(dāng)中的內(nèi)力調(diào)控以及結(jié)構(gòu)變形把控工作，并且在上世紀末期我國的橋梁建造事業(yè)又得到了飛速發(fā)展，相關(guān)的從業(yè)人員已經(jīng)針對懸索橋、斜拉橋等諸多橋梁的控制技術(shù)作出了進一步的更新和完善，這為我國現(xiàn)代化橋梁工程建設(shè)體系的構(gòu)建貢獻了巨大的支持和力量。但在此過程當(dāng)中，國外發(fā)達國家對于橋梁工程項目施工控制工作以計算機自動監(jiān)控分析技術(shù)逐步取代了傳統(tǒng)人工測量設(shè)計分析模式，并打造出了一套較為完整的橋梁施工控制體系。但相比之下，我國運用計算機對橋梁施工進行控制監(jiān)測起步時間較晚，直到上世紀末期，我國橋梁工程建設(shè)事業(yè)的相關(guān)技術(shù)人員才逐步意識到了這一技術(shù)的重要性。事實上，在鐵路工程預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁施工建設(shè)的過程當(dāng)中，所選用的施工控制技術(shù)至關(guān)重要，當(dāng)前控制工作人員的思想意識仍舊不夠完善和深刻，所選用的施工設(shè)備儀器仍舊存在滯后性，即使是橋梁工程項目建設(shè)事業(yè)當(dāng)中較為重要的連續(xù)監(jiān)控領(lǐng)域，我國大多數(shù)建設(shè)團隊仍舊采用目測或者是荷載實驗的方法，無法詳細檢測并掌握橋梁工程項目的安全隱患，并對其及時作出預(yù)防措施。區(qū)別于普通類型的橋梁工程項目建設(shè)工作，高速鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋跨徑更大，這為施工過程當(dāng)中的監(jiān)控工作帶來了更大的難度，沿用較為傳統(tǒng)的監(jiān)測方法無法取得較為理想的監(jiān)測成效，必須要選用更加先進和精密的傳感控制器，以及信息處理設(shè)備，搭配電腦和互聯(lián)網(wǎng)共同組建起自動監(jiān)測控制系統(tǒng)，才能對整個施工過程進行動態(tài)化監(jiān)控[1]。

2 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁施工過程當(dāng)中的要點和難點

在高速鐵路橋梁工程項目施工建設(shè)的過程當(dāng)中，采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工工藝，其施工過程當(dāng)中的混凝土澆筑步驟、預(yù)應(yīng)力張拉步驟以及掛籃移動等步驟，都會受到各方面因素的影響和限制，使其施工成果受到一定影響，讓最終的橋梁建設(shè)成果出現(xiàn)設(shè)計誤差，這就會對施工企業(yè)以及橋梁工程項目的后續(xù)應(yīng)用帶來一定的損害。詳細來說，首先，高速鐵路橋梁工程項目連續(xù)梁橋跨度更大，并且這類項目的平穩(wěn)性要求更高，這就導(dǎo)致實際施工過程當(dāng)中混凝土梁橋主跨長度能夠達到100米，這就會讓施工工作的參數(shù)偏差問題發(fā)生概率大幅度增加，例如混凝土收縮徐變參數(shù)、材料彈性模量等數(shù)據(jù)。其次，橋梁跨度大還會直接影響施工過程測量以及監(jiān)控工作的精準(zhǔn)度，讓后續(xù)參數(shù)分析存在混亂現(xiàn)象。第三，在混凝土連續(xù)梁橋施工過程當(dāng)中極易受到溫差因素的巨大的影響，當(dāng)室外溫差出現(xiàn)較大變化時那么梁橋內(nèi)部結(jié)構(gòu)就會出現(xiàn)應(yīng)力改變，還會在應(yīng)力的作用下出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形問題，并且溫度效應(yīng)所產(chǎn)生的機構(gòu)溫度適應(yīng)力還會讓混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開裂等病害。實際上，高速鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁整體寬度并不大，箱梁兩側(cè)翼板也不會過長，而該種結(jié)構(gòu)形式在日間溫度極易出現(xiàn)橫向溫度梯度，這就需要技術(shù)人員綜合考量溫差這一重要影響因素，采用相應(yīng)的技術(shù)和方法對溫度應(yīng)力影響做出良好控制。第四，高速鐵路橋梁工程項目當(dāng)中掛籃施工極為常見，這是保障混凝土連續(xù)梁橋施工工作有效開展的重要裝置，但這一施工裝置極易出現(xiàn)變形問題，進而對主梁整體線性產(chǎn)生巨大影響，需要相關(guān)技術(shù)人員充分保障掛籃裝置的穩(wěn)定性，提前采取相應(yīng)的保護措施。

3 高速鐵路橋梁工程連續(xù)梁橋上部結(jié)構(gòu)線性控制

3.1 對其施工過程進行監(jiān)控和評估

伴隨著我國橋梁工程建設(shè)事業(yè)不斷發(fā)展和進步，相關(guān)從業(yè)人員也逐步意識到橋梁工程項目施工過程當(dāng)中監(jiān)測控制工作的重要性和價值，而橋梁施工監(jiān)控還要基于相關(guān)評判依據(jù)對其監(jiān)控效果進行評估。但從整體來看，我國當(dāng)前橋梁工程建設(shè)事業(yè)成橋線性方面并未建立起較為明確的驗收指標(biāo)，在實際施工過程當(dāng)中往往會根據(jù)設(shè)計標(biāo)高，開展線性質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)評定工作。針對成橋和方案設(shè)計之間所存在的標(biāo)高差，進而分析橋梁監(jiān)控工作開展的成功性，如果發(fā)現(xiàn)成橋線性質(zhì)量超出了方案設(shè)計當(dāng)中的最大范圍值便可判定期監(jiān)控工作失敗，保持在標(biāo)準(zhǔn)范圍當(dāng)中便可判定工作順利完成。從實際工作開展的角度出發(fā)對其標(biāo)準(zhǔn)進行分析能夠發(fā)現(xiàn)，這一標(biāo)準(zhǔn)仍舊存在一定的不足之處，這是由于設(shè)計標(biāo)高需要對項目竣工進行考量，橋梁工程項目的后期荷載、溫度變化影響因素都需要作出考慮，這是經(jīng)歷了改善和糾正所得出的設(shè)計標(biāo)高。而竣工標(biāo)高則是橋梁工程項目竣工初期所測得的標(biāo)高，這一數(shù)據(jù)定位受到荷載作用以及混凝土收縮徐變作用的影響。因此，在這兩項數(shù)據(jù)對比的過程當(dāng)中實效性較差，采用該種方法對橋梁線性監(jiān)控工作開展水平進行評估并不可取，相關(guān)工作人員可將實際成橋與理論標(biāo)高進行合理對比，以此來對成橋線性監(jiān)控工作水平進行科學(xué)判斷[2]。

3.2 針對預(yù)應(yīng)力混凝土主梁預(yù)拱度和立模標(biāo)高進行控制

在進行預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)量線性控制工作的過程當(dāng)中，相關(guān)工作人員要重點控制主梁預(yù)拱度和立模標(biāo)高，這是由于該部分控制工作將直接關(guān)系到橋梁橫跨是否能夠順利合攏，有效滿足橋梁工程的高精度設(shè)計要求，完工之后還要在規(guī)范的時間內(nèi)良好達到預(yù)期設(shè)計的線性標(biāo)準(zhǔn)要求，技術(shù)人員要提前布置科學(xué)的主梁預(yù)拱度，加大力目標(biāo)高的控制精準(zhǔn)力度。

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸臂施工在線性控制工作主要包含以下幾個方面：首先是基于施工控制策略對預(yù)測數(shù)據(jù)進行詳細的分析和計算，同時對各個懸臂梁段施工進程同步控制立模標(biāo)高；隨后開展應(yīng)力測試工作，完成主梁標(biāo)高的測量工作；最后對控制過程所存在的誤差進行分析和調(diào)整。

本次橋梁工程項目的主梁預(yù)拱度是根據(jù)施工過程當(dāng)中的主梁撓度進行規(guī)劃，在混凝土施工工作完成一段時間之后，基于徐變撓度和荷載凈撓度相加從而得出。在整個預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁施工過程期間，監(jiān)測工作人員要明確控制工作重心，把控梁橋的各項重要技術(shù)參數(shù)。還要結(jié)合施工過程控制工作所得到的數(shù)據(jù)，正確設(shè)置主梁預(yù)拱度的具體數(shù)值，根據(jù)施工現(xiàn)場的具體狀況不斷糾正設(shè)計參數(shù)信息和各個材料的取值，使主體結(jié)構(gòu)具體型變量滿足方案設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求。

技術(shù)人員針對本次橋梁工程項目的設(shè)計標(biāo)高作為基礎(chǔ)，確定了施工過程當(dāng)中的立模標(biāo)高，同時還進入了恰當(dāng)?shù)念A(yù)抬值。其預(yù)抬值與施工過程當(dāng)中的各個重要步驟息息相關(guān)，針對其各方面因素影響所出現(xiàn)的誤差進行調(diào)整和修正。而在實際施工操控過程當(dāng)中，監(jiān)控工作人員需要對各個施工部分的立模標(biāo)高進行修正，還要去除多方面的應(yīng)力測試數(shù)據(jù)，分析調(diào)整掛籃的形變狀況，對周圍環(huán)境溫度所帶來的巨大影響作出理性評判，帶入施工控制過程當(dāng)中的參數(shù)數(shù)據(jù)進行實時計算，最終獲取預(yù)測目標(biāo)值。

3.3 針對預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁主跨結(jié)構(gòu)線性和位移狀況進行監(jiān)測

該部分監(jiān)測工作重心要放在位移方面，而位于監(jiān)測工作又主要分為兩個部分，分別是水平面和豎直面的線性位移監(jiān)測工作。為了能夠充分了解主跨結(jié)構(gòu)的具體狀態(tài)，技術(shù)人員需要對這兩面進行測量，最大限度上把控主跨結(jié)構(gòu)的施工品質(zhì)，觀測時間點要選在日出之前，這是由于此時間點的溫度因素影響較小。

橋梁成橋線性控制工作過程當(dāng)中，撓度觀測也是極為重要的監(jiān)測重點，技術(shù)人員會提前布置兩個相互對稱的高層觀測點，將其布置在相應(yīng)的單元節(jié)塊當(dāng)中。實際測量工作開展過程期間，會測得截面之上兩點之間的數(shù)值，明確橫坡部分的平均值，進而獲得箱梁頂面高程，如此一來便可對箱量撓度進行測量，還能還能觀察箱梁的具體變形狀況。施工工作持續(xù)開展過程期間，技術(shù)人員為了能夠更加便捷地對各個特點的撓度和箱梁線性變化狀況進行觀測，從而推動橋梁有效合攏，保障橋梁成橋的線性水平，需要對各個階段的施工步驟進行觀測，從而保障數(shù)據(jù)信息的全面性[3]。

4 高速鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁施工流程

4.1 完成臨時支墩的埋設(shè)工作

在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁施工過程當(dāng)中，相關(guān)工作人員需要提前設(shè)置4個臨時至尊，這一裝置能夠承載懸臂施工過程當(dāng)中連續(xù)梁的重量，承擔(dān)施工過程所產(chǎn)生的不平衡彎矩。4個臨時支墩基礎(chǔ)部分需要采用混凝土承臺施工法，結(jié)合支架設(shè)計要求在支墩施工部分埋設(shè)精扎螺紋鋼筋和鋼板，還要應(yīng)用鋼管江混凝土柱和承臺與梁橋有效的連接起來，在鋼管內(nèi)部注入相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的混凝土，澆筑過程期間需要工作人員進入到鋼管內(nèi)部進行振搗操作，充分保障鋼管內(nèi)部混凝土澆筑的密實性和強度，還要設(shè)置縱向和橫向的連接裝置，共同構(gòu)建一套空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，使支架的整體連接穩(wěn)定性大幅度提升。

4.2 完成支架的搭設(shè)和預(yù)壓工序

施工單位的技術(shù)人員要應(yīng)用型鋼進行拼裝和焊接，同時所搭建的型鋼支架要與臨時支墩有效的連接起來，這樣一來便能大大提高其綜合效率水平。支架當(dāng)中各個縱梁能夠有效支撐底部模板，還要為外模和內(nèi)模提供自重支撐。除此之外，梁段混凝土的重量以及其他施工荷載都會直接支撐在橫梁之上，其荷載還會通過橫梁傳遞到立柱之上，技術(shù)人員需要對托架的穩(wěn)定性和剛度進行力學(xué)計算，確保后續(xù)施工工作的有效開展。

4.3 保障模板的安裝品質(zhì)

在進行預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁模板安裝施工過程當(dāng)中，相關(guān)工作人員要選用定型鋼模板，從而保障模板結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載能力。首先，技術(shù)人員要設(shè)置預(yù)拱度，從而完成底部模板的安裝，底模安裝過程當(dāng)中要應(yīng)用到竹膠板，結(jié)合支架縱橫梁布置結(jié)構(gòu)制定底模架的施工方案，科學(xué)合理地調(diào)整底模標(biāo)高和預(yù)拱度，還要應(yīng)用鐵楔對其調(diào)整和加固處理。其次，對其側(cè)模部分進行加固操作。這部分工作人員需要選用定型鋼模，應(yīng)用調(diào)車設(shè)備將其運輸?shù)蕉枕?，隨后支撐在支架之上，成功地固定在墩身的兩側(cè)位置，有效調(diào)整期標(biāo)高和垂直度，最終完成固定工作。

4.4 完成混凝土澆筑施工

高速鐵路橋梁工程當(dāng)中預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁施工必須要采用分層澆注法和一次性澆鑄成型工藝?；谥袡M隔板開展對稱性澆筑，明確澆筑過程當(dāng)中的整體開展順序，嚴格遵循“變形小位置先進行澆筑、變形大位置后進行澆筑”的開展原則?；炷翝仓ぷ鏖_展之前，需要對梁體鋼筋進行設(shè)置，完成側(cè)向板塊預(yù)埋鋼筋以及預(yù)留孔洞的檢查和驗收工序，保障其設(shè)置數(shù)量、位置、施工品質(zhì)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。而為了全面保障梁面混凝土澆筑施工的平整性，工作人員需要對其驗收位置進行處理，驗收過程當(dāng)中要嚴格控制混凝土頂面的高程和坡度，混凝土的具體厚度要焊接臨時豎向鋼筋，在鋼筋頂面標(biāo)記混凝土高層，嚴格把控混凝土澆筑過程，采用相應(yīng)的養(yǎng)護措施和方法避免出現(xiàn)收縮裂縫病害[4]。

5 結(jié)束語

伴隨著我國高速鐵路覆蓋面積的不斷擴大，其工程建設(shè)數(shù)量也在不斷增加，采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁施工方法具備極為出色的應(yīng)用成效，需要技術(shù)人員對其施工過程進行監(jiān)控，分析橋梁整體施工過程當(dāng)中所獲得的理論數(shù)據(jù)，為后續(xù)各階段施工工作的開展提供技術(shù)支持和指導(dǎo)，確保橋梁成橋狀態(tài)與設(shè)計要求相匹配。