預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋加固設(shè)計(jì)與施工監(jiān)測(cè)一體化研究

程學(xué)文李 巖

（1蘇交科集團(tuán)股份有限公司 南京 210000 2江蘇森淼工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司 鎮(zhèn)江 212000）

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋加固設(shè)計(jì)與施工監(jiān)測(cè)一體化研究

程學(xué)文1李 巖2

（1蘇交科集團(tuán)股份有限公司 南京 210000 2江蘇森淼工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司 鎮(zhèn)江 212000）

施工監(jiān)控是橋梁工程維修加固施工中較為重要的一項(xiàng)預(yù)控措施，它不僅關(guān)系到整個(gè)橋梁的維修加固施工質(zhì)量和今后的運(yùn)營質(zhì)量，還直接影響到車輛和人員的安全。因此，加強(qiáng)對(duì)橋梁工程的加固設(shè)計(jì)和施工監(jiān)測(cè)是工程進(jìn)行的重要舉措。對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋加固設(shè)計(jì)和施工監(jiān)測(cè)過程中的問題進(jìn)行了簡要分析，并對(duì)如何更好地實(shí)現(xiàn)橋梁加固設(shè)計(jì)與施工監(jiān)測(cè)一體化提出了一些建議和看法，以期能夠更好地提高和保障預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的整體施工質(zhì)量和安全。

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋；加固施工；施工監(jiān)測(cè)；一體化

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋是一種組合體系橋，它組合了連續(xù)梁橋和T型剛架橋的優(yōu)點(diǎn)，如梁橋的橋面連續(xù)、行車穩(wěn)定、承受彎矩等特點(diǎn)，T型剛構(gòu)的墩粱的固結(jié)、不設(shè)置支座、整橋承受水平力等特點(diǎn)，且在施工方法上較為簡便，費(fèi)用也較低，因此，這種橋型被廣泛使用于公路建設(shè)中。但是，當(dāng)混凝土破損、鋼筋外露、外力撞擊等病害或破損發(fā)生時(shí)就會(huì)對(duì)橋梁的安全運(yùn)營產(chǎn)生威脅。這時(shí)，就需要進(jìn)行有針對(duì)性的加固處理。現(xiàn)代科技進(jìn)步帶來了新技術(shù)和工藝，對(duì)于橋梁加固和病害的救治非常有效。而且通過施工檢測(cè)和控制，以及通過荷載試驗(yàn)，也能將橋梁加固后的內(nèi)力和線形調(diào)整到可控范圍內(nèi)，增強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力[1]。

1 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的概述

1.1 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的定義

連續(xù)剛構(gòu)橋發(fā)展自T型鋼構(gòu)橋，其具有預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，能夠在混凝土粱式橋的建設(shè)中使用懸臂施工。這種橋梁結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷史源自19世紀(jì)中期，當(dāng)時(shí)的橋梁采用的是有支架的施工方法。包括了簡支架、懸臂架、連續(xù)粱三種結(jié)構(gòu)。隨著工業(yè)革命的發(fā)展，從上述三種粱式結(jié)構(gòu)中開始演變，逐漸出現(xiàn)了無支架施工方法和預(yù)應(yīng)力技術(shù)，技術(shù)革命開始向著利用鋼材提高混凝土的技術(shù)方向變革。到19世紀(jì)末期，開始出現(xiàn)了在混凝土構(gòu)件中引入鋼筋、埋置低碳鋼筋的方法以增加預(yù)應(yīng)力。這種技術(shù)的成功改善了混凝土結(jié)構(gòu)。直到20世紀(jì)，采用高強(qiáng)度鋼絲施加預(yù)應(yīng)力技術(shù)取得了關(guān)鍵性突破，從此預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。懸臂施工的關(guān)鍵是要保持體系的平衡，因此T型結(jié)構(gòu)在20世紀(jì)中期應(yīng)運(yùn)而生[2]。1985年澳大利亞的門道橋的建成，采用了高強(qiáng)混凝土進(jìn)行主梁的建設(shè)，成為了里程碑式的建筑，從此連續(xù)剛構(gòu)橋蓬勃發(fā)展起來。如今，隨著材料和技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用，輕型化的混凝土材料的研發(fā)和使用以及先進(jìn)施工機(jī)具的使用都促進(jìn)了連續(xù)鋼構(gòu)橋的大跨度發(fā)展。

1.2 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的特點(diǎn)

連續(xù)鋼構(gòu)橋的特點(diǎn)要先從T構(gòu)和連續(xù)粱談起。其具有無縫連續(xù)梁、施工平順、墩粱固結(jié)等特點(diǎn)，可以應(yīng)用平衡懸臂的方法，適應(yīng)順橋向抗彎剛度的要求，適應(yīng)機(jī)構(gòu)由于溫度、混凝土收縮和預(yù)應(yīng)力引起的位移，滿足特大跨徑橋梁的設(shè)計(jì)要求。由于連續(xù)橋的橋墩的厚度可以在豎向荷載的作用下產(chǎn)生正彎矩，因此跨中粱的高度以及跨越能力都得到減少和提高。主墩具有柔度，能夠形成支承體系承受大跨度、高墩結(jié)構(gòu)的荷載要求。在結(jié)構(gòu)上包括變截面的主粱、連續(xù)梁、橋墩受力、混凝土收縮、溫度變化引起的彈性和塑性變形等特點(diǎn)，同時(shí)具有柔度的特點(diǎn)減少了彎矩，而且具有剛架受力特征[3]。

2 設(shè)計(jì)和施工中存在的問題

2.1 箱梁開裂問題

箱梁的開裂問題主要存在于底面、頂面等部位，底面的開裂一般為縱向裂縫，呈現(xiàn)箱梁中心線的左右對(duì)稱分布，平均分布在20厘米左右，采用的荷載為游俠哦寬度分布的算法，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，底板跨中的預(yù)應(yīng)力鋼束為彎曲半徑，單根張拉應(yīng)力達(dá)到鋼絞線截面的平均留拉張力數(shù)值。在單元內(nèi)預(yù)應(yīng)力的作用下裂縫的寬度越來越大，再加上室內(nèi)外溫差、混凝土收縮等因素的干擾，使得底板縱向裂縫的發(fā)生逐漸加劇。箱梁頂板的開裂主要為縱向裂縫，存在于箱梁中心線的附近，呈現(xiàn)對(duì)稱向兩側(cè)間距25厘米左右分布。

2.2 主墩開裂問題

主墩開裂主要位于承臺(tái)部位的豎向裂縫，后澆筑的墩身收縮對(duì)承臺(tái)的變形產(chǎn)生約束，導(dǎo)致接近承臺(tái)部位的墩身發(fā)生收縮裂縫。一般是由于施工前時(shí)先澆筑承臺(tái)，混凝土收縮完成的部分，使得墩身收縮大于前期澆筑的承臺(tái)所致。

2.3 主跨跨中的下?lián)线^大問題

主跨跨中的下?lián)线^大的問題，主要存在于大跨徑玉瑩混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋中。出現(xiàn)下?lián)系脑蛞话愣际怯捎诨炷恋呐浜媳取⑹┕きh(huán)境等因素造成。近年來在這一問題上已經(jīng)采取了很多方法進(jìn)行了處治，但是橋梁下?lián)袭a(chǎn)生的原因無法徹底規(guī)避。例如混凝土強(qiáng)度不足的問題，施工中，梁段發(fā)生脹模，導(dǎo)致世紀(jì)結(jié)構(gòu)中的底板存在雜物殘留，結(jié)構(gòu)尺寸增加等，加劇箱梁自重的增加，導(dǎo)致主跨的下?lián)系膯栴}，還有交通量的增大，如重型、超重型汽車的增多帶來的荷載過大的問題，等等[4]。

3 加強(qiáng)加固設(shè)計(jì)與施工監(jiān)測(cè)的一體化

3.1 健全和完善施工管理制度體系

施工單位在國家有關(guān)橋梁施工質(zhì)量的規(guī)定的要求下，結(jié)合混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋施工項(xiàng)目的實(shí)際情況，制定出工程設(shè)計(jì)和施工階段的各項(xiàng)管理的規(guī)章和制度，對(duì)施工環(huán)境的施工要求和施工標(biāo)準(zhǔn)都要加以說明，這有利于提高現(xiàn)代化橋梁施工的科學(xué)性和合理性，切合當(dāng)代橋梁施工的施工工藝、施工流程、施工技術(shù)的要求。并且，在施工質(zhì)量管控和安全施工管控方面，建立施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)機(jī)制，從而保障預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋工程的施工進(jìn)程和質(zhì)量達(dá)到各方滿意的水準(zhǔn)。

3.2 加強(qiáng)對(duì)常見質(zhì)量問題的分析

對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的施工設(shè)計(jì)階段出現(xiàn)的施工要求，工程施工環(huán)節(jié)、施工技術(shù)的要求等等，設(shè)計(jì)人員首先要進(jìn)行充分的了解和實(shí)地勘測(cè)，將常見質(zhì)量問題進(jìn)行預(yù)估，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境進(jìn)行切實(shí)的勘測(cè)后，保證各項(xiàng)的數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確度。重點(diǎn)觀測(cè)混凝土收縮、橋身裂縫、橋體受力等的關(guān)乎質(zhì)量關(guān)鍵的部分。發(fā)現(xiàn)質(zhì)量隱患及時(shí)排查，并進(jìn)行綜合考量和科學(xué)研究，以提高橋梁設(shè)計(jì)階段的準(zhǔn)確率和可靠性。

3.3 加強(qiáng)對(duì)技術(shù)工藝的施工監(jiān)管

對(duì)于施工技術(shù)的監(jiān)管，是現(xiàn)代道路橋梁建設(shè)對(duì)科學(xué)施工的創(chuàng)新提出的新的管理層面的要求。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，是哦概念股工藝和技術(shù)水平必須不斷跟進(jìn)，才能保證施工項(xiàng)目的順利進(jìn)行。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的施工包含了多項(xiàng)環(huán)節(jié)，如橋墩、墩身、橋面和墩基礎(chǔ)等部分，每項(xiàng)施工的技術(shù)含量都很高，施工操作要求都很嚴(yán)格，因此，要將復(fù)雜的施工環(huán)節(jié)加以串聯(lián)和管理，就要加強(qiáng)施工項(xiàng)目的監(jiān)管工作，要有專門的管理團(tuán)隊(duì)，專業(yè)的管理人員和技術(shù)人員組成質(zhì)量控制隊(duì)伍，對(duì)是施工操作的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全面檢測(cè)，保證橋梁施工的質(zhì)量和安全達(dá)到設(shè)計(jì)要求[5]

3.4 加強(qiáng)對(duì)工程施工質(zhì)量的監(jiān)管

施工單位監(jiān)理方負(fù)責(zé)對(duì)工程的施工質(zhì)量、施工工序等進(jìn)行跟蹤和監(jiān)督以及驗(yàn)收。發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題立即返工，直到驗(yàn)收合格后才能進(jìn)入下一個(gè)施工環(huán)節(jié)中去。定期對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的巡邏和監(jiān)督必不可少，對(duì)施工人員的野蠻施工、消極怠工現(xiàn)象要加強(qiáng)監(jiān)督，確保工程的進(jìn)度和質(zhì)量[5]。

4 結(jié)束語

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的施工，關(guān)鍵在于加固設(shè)計(jì)。要保證這部分的施工能夠科學(xué)、高效，高質(zhì)量完成，就要完善施工監(jiān)管制度，制定施工工藝流程，強(qiáng)化施工技術(shù)和質(zhì)量管理，從而促進(jìn)我國在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的建設(shè)中取得更加穩(wěn)健和長足的發(fā)展。

[1]徐建軍.某預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋加固計(jì)算分析[J].城市道橋與防洪,2014,(10)∶51-52,59.

[2]王震,陳仕剛,劉亞軍等.應(yīng)用Midas進(jìn)行橋梁加固承載力的分析[J].四川建筑科學(xué)研究,2015,41(2)∶96-98.

[3]杜禮珍.PC連續(xù)剛構(gòu)橋加固方案設(shè)計(jì)及效果分析[J].武漢理工大學(xué),2013.

[4]吳卓成.PC連續(xù)剛構(gòu)施工過程中的病害處理及加固方法研究[J].長安大學(xué),2013

[5]楊虎城.預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋裂縫分析及加固研究[J].長安大學(xué),2015.

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1007-6344（2017）01-0062-01