三向预应力体系连续梁桥悬灌施工控制技术研究

摘要：近年来，随着我国桥梁建筑事业而不断发展与进步，再加上客运专线建设新潮的兴起促使预应力混凝土结构的应用愈加广泛，因此关于预应力混凝土结构的研究具有极为重要的意义，本文首先对三向预应力体系连续梁桥悬灌施工的研究现状及其发展前景做了简要的介绍，然后以节段混凝土以及预应力施工控制技术为研究对象，探索了三向预应力体系连续梁桥悬灌施工在施工中的使用价值和推广的必要性。

关键词：三向预应力体系；连续梁桥；悬灌施工；控制技术

连续梁结构是在桥梁工程施工中应用极为广泛的施工技术，具有变形程度低、保持车辆行使平稳、花样简洁方便、高强度的结构刚度以及较强的抗震力的优点，其中尤其以预应力混凝土连续梁桥悬灌施工技术的应用最为广泛，所谓的预应力混凝土连续梁桥悬灌施工技术就是指采用这种形式进行梁桥的施工增强梁桥的跨越能力，通过这种方法建设的桥梁在城市桥梁、高速天桥以及谷架桥中的使用非常的普遍，预应力混凝土连续梁桥悬灌施工分为多种，比如顶推法、悬灌法、旋转法等，其中悬灌法最为常见，悬灌法是于1953起初步使用与桥梁建筑的，之后便得到了广泛的应用和飞速的发展，是一种优势与劣势并重的施工技术。一、工程简介

五通义江双线特大桥中心里程为D1K391+760，后张法预应力混凝土简支箱梁,孔跨布置为2*32+2*24+18*32+2*24+11*32+1*24+4*32+(48+80+48)+21*32+1*24+19*32，其中连续梁的结构为(48+80+48)。桥梁0#-8#墩台位于直线上，9#-21#墩台位于缓和曲线上， 22#-84#墩台位于圆曲线上，以左线为基线，圆曲线R=5500m，全长2794.054m。D1K390+396.152- D1K391+600坡度为-3‰坡道上，D1K391+600- D1K392+995坡度为+7‰坡道上， D1K392+995- D1K393+190.206坡度为0‰坡道上。本桥梁部结构为24m和32m铁路双线简支箱梁, 下部为双线圆端性实体桥墩、双线矩形空心桥台，基础为钻孔灌注桩。本桥采用客运专线铁路常用跨度简支梁盆式橡胶支座，固定支座设置于下坡端。设计客车行车速度250km/h，预留提速。

二、三向预应力体系连续梁桥悬灌施工发展现状与前景

在我国，首次将预应力混凝土连续梁桥应用于城市桥梁是在上世界七十年代，从此拉开了预应力混凝土连续梁桥在我国将进行大规模使用的序幕，截止现在，我国发展空间比较大而且具有较强的竞争力的预应力体系连续梁桥技术是70-150米跨度的悬灌梁桥，大于150米跨度的梁桥很少使用预应力连续梁桥悬灌施工技术，因为过大的桥梁跨度需要有支撑能力更强的梁桥来支撑，如果支撑底座的使用寿命和梁桥本身不相匹配就会造成桥梁底座护理和

更换的不便。

大量的实践数据表明，我国大多数跨度比较大的桥梁都是采用预应力连续梁桥悬灌施工技术进行浇注的，实践已经证明，在施工工艺不断增强的大环境下，施工质量自然会得到相应的提高。首先，挂篮形式的多样化以及设计结构的合理化使得挂篮的质量不断的减少，挂篮的安装结构如下图1所示，仅占节段混凝土的质量的三成至五成，这样的变化不仅可以减少挂篮制作所需要的原料和设备，而且可以最大限度地节约制造、运输以及装拆的费用，关键的是使得桥梁的设计更加合理化和经济化；

图1 挂篮的安装结构图

其次，分段制作工艺技术也在不断地趋于成熟，分段施工主要包括零号段施工、悬臂浇筑段施工、直线现浇段施工、合拢段施工、预应力施工工艺等几项，正常情况下，除了零号段以外，其他的分段的长度一般为2米-5米，高度为5米到8米，分段梁施工的周期往往保持在一周左右，基本上，如果不出意外的话可以保障在一年之内完成整个桥梁的施工建设任务；再次，新材料与新设备的引入使得施工工艺更加趋于完善，我国自上世纪八十年代开始进行低松弛性预应力钢绞线开始，与其相配套的大吨位预应力锚具和张力设备的研发也获得了极大地成功，促使性能较好的预应力混凝土连续梁桥的应用范围扩大不少而且桥梁的结构也变轻不少，跨越能力自然是提升不少，另外，大吨位的预应力锚具的使用促使箱梁断面尺寸降低，桥梁上部的自重降低，预应力结构的设计也更加趋于合理化；最后，在计算机时代，桥梁的设计引入了计算机技术，为预应力混凝土连续梁桥的施工提供了可靠地理论参考。

在悬灌施工工艺不断完善的过程中，各式各样新的材料和设计理论以及新的科技支持不断的应用与桥梁的设计，使得预应力体系连续梁桥悬灌施工技术获得了极为广阔的发展前景，首先，促使预应力体系连续梁桥悬灌施工技术在大跨度桥梁中的使用；其次，在预应力体系连续梁桥悬灌施工技术的支持下，各式各样的桥梁设计理念应用而生；再次，预应力体

系连续梁桥悬灌施工技术使得施工工艺简单化。

二、以节段混凝土以及预应力施工控制技术为例进行连续梁桥悬灌施工的探讨

本文以节段混凝土以及预应力施工控制技术为例，并通过五通义江双线特大桥的施工进行详细的说明，进而对对三向预应力体系连续梁桥悬灌施工的控制技术进行研究，在进行悬灌之前需要安置专门的负责人对预应力的管道进行检查，待混凝土灌注结束后应该对系统实施严格的检查以保证预应力系统的完善，如果发现了问题就应该及时的提出和处理。

1、预应力的拉张

预应力的拉张技术的控制是进行节段混凝土结构预应力施工控制的关键性操作步骤，预应力孔道压浆采用真空辅助压浆法施工，其原理图如下图2所示。

图2 预应力孔道压浆采用真空辅助压浆法施工原理

首先需要进行拉张前的准备，由于横向和纵向的预应力管道都是用金属波纹管道制成的，竖向的管道则是需要预埋波纹管道，等到混凝土的强度和弹性模量的值达到百分之百后就可以进行拉张，在拉张的过程中应该保障混凝土的龄期超过5天。在利用压力表和千斤顶进行数据校验后，如果数据合格就将他们组成一套完整的设备，进行设备的内摩擦校验，然后根据油表的记录绘制出相应的拉张力曲线图，建立的配套的标准仪器需要依次进行编号，如果设备得编号不一样则不可以混用设备。

其次，制作预应力钢束的过程中需要注意的几项内容：一是需要按照所设计的孔道的长度以及拉张设备的长度进行钢绞线下料的计划，并在下料的时候在锚外预留长度约10公分左右的长度，进行钢绞线下料的时候采用的工具是砂轮切割机，为了防止热量损伤，绝对不能使用气焊或者电焊；二是将切割好的钢绞线按照顺序整理整齐，每间隔1米半上午距离用钢丝进行捆扎，保证同一捆钢绞线之间不发生扭结。

再次，预应力两端应该保障同步进行控制，并保持左右两边的对称性，平衡束的最大值不超过一束，拉张的顺序是先进行腹板束再进行顶板束，沿着由外到内由左到右对称的顺序进行，每一个节段是先纵向拉升再横向拉升，然后在拉张结束后的24小时之内要及时压浆，

其中对纵向腹板束的拉升是左右对称由外而内进行，纵向顶板束的拉升是左右对称，由上到下由内到外进行。

最后是预应力筋的拉升，此拉升采用的是伸长量和张拉力的同步控制，并以张拉力为主，然后将钢束的拉长值作为评价的标准，理论拉长值与实际的拉长值的误差应该保持在6%之内，锚具的每一端的回缩量的值应该小于6毫米。实际操作时以理论拉升值为参考量，并在现场施工时对每一段的实际伸长量进行检测如果二者之间的差距超过6%就应该暂时停止拉升，将原因查明进行处理后再接着进行拉升。

2、测定混凝土的弹性模量

之所以进行混凝土的弹性模量的测试是为了得到混凝土的E-t曲线，采取现场取样的方式在棱柱试件上安上应变片，就可以在试验机上进行测试，得到混凝土3、7、14、60天的龄期的弹性模量。在测试的过程中需要注意的内容有：应变片应该分别贴在棱柱的上下左右的中间位置，以免受到荷载的压力而影响测量的准确性，尽量让试件的中心与试验机的中心重合。

结束语

通过以上分析，我们可以发现，在进行三向预应力体系对通义江双线特大桥进行连续梁施工后，在连续梁桥悬灌施工的过程中，压浆操作时在腹板束中、顶板束管道中设置三个通管，这样的话就可以达到很好的排气效果，压浆的实度也可以得到极大的保障，阶段混凝土以及预应力操作时拉张的准备工作、张拉以及混凝土的弹性模量的计算都可以极大程度地降低倒顶的次数，使得整个钢筋结构的预应力大大增强，实践结果也表明，这样的操作技巧有利于提高施工项目的稳定性和可靠性，而且操作也简单方便，在今后的工程施工中具有极高的使用价值。

参考文献

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