跨铁路预应力砼连续刚构桥梁施工工艺研究

【摘要】跨铁路连续刚构桥梁的施工一直都是土木工程建设的一个难点，如何应用合理的施工工艺进行施工，提高跨铁路连续刚构桥梁施工质量和水平成为土木工程建设必须要给予极大重视的重大问题。预应力o连续刚构桥梁施工工艺是在建筑工程技术得以不断发展背景下产生的一种新型施工工艺，在跨铁路桥梁施工中应用该施工技术能够取得非常显著效果。本研究就跨铁路预应力o连续钢构桥梁施工技术的应用概况，以期能够更加深入了解该技术，从而更好的指导实践。

【关键词】跨铁路；预应力o；连续钢构桥梁；施工工艺

中图分类号：TU71文献标识码A文章编号1006-0278（2014）02-155-02

一、跨铁路预应力o连续刚构桥梁现状

跨铁路预应力o连续刚构桥梁是大跨度预应力混凝土连续刚构桥梁中的一种重要类型。所以，探讨跨铁路预应力o连续刚构桥梁现状可以从大跨度的桥梁现状进行分析。目前，广东虎门大桥副航道桥和新加托尔马桥分别是我国和国外最大的大跨度预应力混凝土连续刚构桥梁。这两座桥梁主要跨度分别为270m和301m。两座桥梁在推动人类文明建设发展发挥着非常重要的作用。但是，随着时间的推移，这两座桥均存在主梁下挠和腹板裂缝的问题。而这种大跨度预应力混凝土连续钢构桥梁之所以均会存在主梁下挠的原因在于：桥梁建设设计计算方案中没有把剪力结构的影响计算在内，导致随着时间的推移剪切不断累积到诱发主梁下挠现象出现；大跨度桥梁跨中位置的有效预应力计算值存在失真现象；对于混凝土徐变现象的计算选择了不合理的计算方法；大跨度连续刚构桥梁受弯构件的刚度不足；未能够将桥梁截面开裂后受弯构件刚度会下降的现象加入设计方案中；预应力钢束在长期应用下不可避免出现预应力下降问题造成。

大跨度预应力混凝土连续刚构桥梁在应用一段时间后会容易出现的腹板裂缝大多在锚后拉应力、主拉应力以及竖向正应力等几个应力作用的地方。对于大跨度预应力混凝土连续刚构桥梁，或者说是跨铁路预应力o连续刚构桥梁的这种质量问题，目前采取的有效措施主要有：桥梁中应该设置有悬臂束弯入腹板；科学计算和严格控制腹板竖向力筋的施工力道；在进行预应力张拉时必须要控制好力度，避免应该用力过猛损伤到混凝土预应力，使其无法长时间发挥最大作用；设计时要把混凝土预应力的结构特点分析清楚，并尽一切想法增加预应力利用率；在施工完成后必须要严格进行科学合理的养护工作；通过研制和应用高性能混凝土的方式减少裂缝出现。总而言之，预应力o连续刚构桥梁还存在一些急需要解决的重大问题，相关人员必须要努力采取一些方法去提高桥梁的施工质量。

二、跨铁路预应力o连续刚构桥梁施工工艺的设计和施工应用

一般而言，在设计跨铁路预应力o连续刚构桥梁的施工方案过程中，为了能够最大限度的提高施工工艺的施工质量和水平，必须要对铁路运行有最全面的了解，在充分了解铁路运行特点基础上才能够进行设计。基于铁路运行的特点，一般土木工程设计人员在设计跨铁路预应力o连续刚构桥梁时首先都是选择安全系数比较高的悬臂式施工形式。这种类型施工方式除了能够最大限度的缩小轨道面积，控制和减少列车调度之外，还能够提高整个桥梁的抗冲击和抗震能力，对于延长桥梁的使用寿命创造较好的条件。下面就跨铁路桥梁的施工设计内容进行简单介绍。

（一）施工技术方法设计

（1）挂篮系统的设计要求。在跨铁路这种大跨度预应力o连续刚构桥梁施工中，挂篮系统就是其中一个非常重要的，应用范围最广的技术方法。通常在跨铁路预应力o连续刚构桥梁中采用的挂篮类型主要是以三角形为主。这种三角形挂篮的一个最显著特点就是操作步骤简单但性能非常的安全可靠。所谓的三角形挂篮，就是挂篮系统是三角析架构建的方式，整个系统主要包括通道、张拉平台以及提吊设备等多个结构。挂篮技术方法的施工方法主要是悬浇法。在桥梁悬浇施工过程中之所以要同时使用挂篮系统进行辅助施工的原因在于，这种桥梁施工的由于是相当在悬空状态下进行，所以若在施工过程中有材料或者工具着落，那么将会对行车通道上的行车安全造成极大的威胁，所以在悬浇施工时应用挂篮系统进行辅助施工能够有效将施工活动与铁路行车隔开来，保障铁路行车的安全。另外，由于挂篮系统本身也存在一定的不安全因素，所以为了能够最大限度的提高铁路运输的安全系数，技术和施工人员在设施挂蓝系统时均会做好防坠落、电击、火灾以及水蚀等工作。并且，在应用挂篮施工过程中还需对施工现场进行封闭处理，全方位保障铁路施工安全。

（2）主梁悬浇施工要求。由于在进行主梁悬浇施工之前挂篮系统一般已经施工完毕，所以在进行主梁悬浇施工时一般可以充分利用挂篮系统作为材具运输和人员走动的重要通道。主梁悬浇施工步骤是先两侧后中间。该环节的施工要求主要有：第一，控制好标高线性和测量。为了在设置钢筋和预应力管道时能够对整座桥梁的基本情况（跨度、高度）有一个最基本的了解，从而确保管道施工能够一部到位，在安置之前都要进行一次严格的标高测量。标高测量的测量仪器主要以激光测距仪为主。除了要测量标高之外，安置管道之前还需要控制好桥梁主线。第二，控制好管道定位和钢筋焊接。测量标高和主线控制是主梁悬浇的第一个步骤，在完成这两个步骤且开始安装预应力和钢筋管道后就要对安装的钢筋进行焊接加固处理。需要注意的是，在进行钢筋焊接时必须要保证所有焊接位置都不存在任何一丝缝隙。由于在进行预应力管道过程中经常会出现管道翻滚的现象，所以，为了避免这种现象出现一般会在预应力管道的两侧提前安装一个固定支架进行固定。实际施工经验表明，预应力管道的定位和钢筋的焊接步骤会对整座桥梁产生重大影响，所以在进行定位和焊接时为了保障精准度和效率，必须要使用高级定位仪和测量仪加以辅助确定，将任何细小的误差都计算在内。第三，做好o模板安装工作。为了保障施工质量，在安装o模板一定要保障模块的质量，任何一块模块有问题都不能使用，且安装时要按照一块一块安装，先安装下面再安装上面的步骤进行。每一块模块衔接均要有足够的紧密型，在最后还要使用钢筋大卡把整块模板加紧，防止在进行o浇筑和振捣过程中影响到模块的衔接紧密度。

（二）预应力o的施工

（1）准备工作。准备好拥有足够强度和密度的混凝土；预先将需要用到的塑料波纹管和铁皮管束埋设好；将施工需要用到的各种机械准备好，比如千斤顶；确保已经制作好预应力钢绞线束，在施工时能够直接使用。

（2）施工步骤。预应力o的施工步骤主要包括张拉预应力束、封锚施工、压浆施工、转化结构体系以及最后的监控测量。预应力束张拉时要同时控制好伸长量和张拉力之前的关系，整个张拉过程必须要慢慢进行，不可快速张拉，防止用力过猛造成混凝土损伤；封锚施工就是用为了让预应力筋间隙内不会有其他东西进入而使用金属真空罩封锁的形式；压浆施工，一般为了保证压浆效果，在开工之前都要对孔道进行一次彻底的清洗和全面的检验。压浆施工的方向时从上往下一个一个孔道逐步进行。整个压浆过程也注意不可速度过快；转化结构体系指的是独立T结构梁体由负弯矩受力状态转化成为正负弯矩相互交替状态的形式；施工质量的监控和测量是为了预应力o连续桥梁施工能够更好开展，质量能够达标，桥梁合拢时能够准确合拢。监控测量一般是在每一个节段距离端头大约10cm的地方设置三个相距距离相等的钢筋桩作为控制点，然后利用这一控制点对所有施工步骤的变化态势进行监控、记录和分析，掌握施工实时状态，确保问题出现可迅速控制。

三、结束语

总而言之，大跨度连续刚构桥梁在建设完成并投入使用后会随着时间的推移逐渐出现徐变反应，在徐变的影响下，大跨度连续刚构桥梁不可避免的会出现非荷载裂缝增加以及腹板开裂等质量问题。在这些质量问题越来越严重的情况下就会容易引发工程事故，威胁广大人民的生命和财产安全。所以，对大跨度连续刚构桥梁施工工艺进行慎重选择，提高施工质量将显得非常重要。