預應力混凝土斜拉橋施工控制的關鍵技術研究

孫廣婧

北京國道通公路設計研究院股份有限公司 北京 100053

一、混凝土斜拉橋結構體系與選擇

混凝土斜拉橋的主體結構包括主梁、拉索、索塔和橋墩，根據施工目標地點的環境概況，工程師可通過合理的結合方式，設計主體結構的組合方案，還可以根據拉索的錨拉體系來形成斜拉橋的可行性結構方案。其中，按照第一種實施方案主要有以下四種體系：其一，漂浮體系，即塔墩固結，塔梁分離，該體系能夠保證橋梁受力均勻，具有較大彈性；其二，塔梁固結體系，即塔梁固結、塔墩分離，能夠顯著減小主梁中央段的承受的軸向拉力；其三，半漂浮體系，在塔墩處主梁下設置豎向支撐，能夠調整橋梁支座反力，消除徐變內力的影響；其四，鋼構體系，主梁、塔索、橋墩三者互為固結，可允許適當的水平位移的剪力絞或掛梁。根據錨拉體系又可有自錨式斜拉、部分地錨式斜拉、地錨式斜拉三種結構體系，拉鎖的水平分力由主軸力承擔。通過合理的選擇斜拉橋的結構體系，是工程建設的基礎也是重點。

二、預應力混凝土斜拉條施工控制原則

根據設計方案進行對橋梁的施工，在是公的過程中，要對工程進行合理的調整和控制，保證施工在各階段的準確性，在最大程度上減小損失。建設方案上的理論數值可能與實際施工情況有所偏差，為了盡可能減小這一偏差，管理負責人應當對橋梁的各個結構進行數據分析，結合其線性、內力關系等信息數據，對施工工程進行合理的調整與控制，其控制原則主要有以下三個方面。

第一，注意結構主體的線形關系，主梁是橋梁施工的核心基礎，主梁線形數據主要包括主梁的基礎標高與成橋后的標高是否符合預期建設要求，這一指標是橋梁建設初期到結束后都要持續關注和調整的因素。

第二，整體結構的受力水平，橋梁主體結構中，橋墩主要起到固定作用，主梁、索塔和拉索起到受力作用，包括橋面的應力、分力。其中主梁承擔恒載的四分之三的力，以及活載的大部分力，斜拉索能夠有效的幫助主梁承擔一部分的恒載重量，可以達到加大橋梁跨越能力，降低主梁高度的作用。而主梁截面的軸力、應力以及彎矩有著直接的關系，而實際上，應力受軸力的影響比較小，而彎矩卻與應力有著較大的影響關系，對整體結構的受力水平進行有效控制，就要求技術人員對主梁的彎矩和應力有較好的把控能力，通過對受力的合理分配，實現技術控制。

第三，整體調控，拉索的存在能夠決定主梁的高度與受力水平，主要是由于，主梁截面的手里水平與斜拉索的拉力有直接的關系，拉索的分力也能夠直接作用在主梁主軸力上，相互影響，對主梁與拉鎖的結構關系進行調整，能夠有效控制橋梁整體受力水平，以確保施工的科學合理性，保障后期的竣工的安全性。

三、預應力混凝土斜拉橋施工控制的關鍵技術要點分析

（一）加強材料控制

在施工環節，采用C55補償收縮混凝土進行施工，開始前進行配合比實驗，保證混凝土的使用要求。工程建設過程中，外部因素與內部因素都可能成為影響工程質量的要素，如工程材料的出場指標等外部因素以及方案設計的可行性等內部因素等，現場控制的要點應對其外部參數進行嚴格管理，即對混凝土、拉索等材料的出廠規范進行檢查，算出實際參數指標與理論參數指標之間存在的差異，決定對工程施工方案的整改措施，以保證工程方案的可行性以及安全性。同時，由于對混凝土體積使用量較大，在施工過程中必須采用有效的措施來保證避免混凝土開裂的問題，采用低水化熱的水泥、粉煤灰、埋設冷卻管等措施進行控制。

由于建筑材料的特殊性，容易受到外部環境的影響，給橋梁的建設帶來了一定的難度，如混凝土受環境溫度影響較大，不同季節或時期的溫差水平都不同，對混凝土會產生一定的影響，過強的日照水平，會加速水泥的膨脹，使施工難以進行，為了實際合理的施工方案，技術人員應在一天內日照溫度適宜的條件下對混凝土的受力情況進行測量，記錄受力指標，保證施工的可靠性。

（二）預應力施工控制

全橋預應力混凝土構件，需要在混凝土強度達到設計值95%以上、彈性模量達到100%，滿足混凝土養護條件后才能進行預應力施加。在施加環節遵循上下均衡、左右對稱的原則。預應力管道定位操作應當保證不受混凝土澆筑過程的影響，定位網間距控制在0.5m以內，對于曲線位置應當控制在0.25m以內。

預應力穿束準備工作階段應當利用壓縮空氣或者高壓水槍將影響施工正常進行的雜物進行清理，在張拉時間超過24h后進行壓漿，具體的設置位置可根據實際情況進行確定，采取有效措施保證壓漿質量，采用純水泥漿，加入微膨脹劑來調整水泥漿的強度，同時優化壓漿效果。在現場預應力鋼束張拉完畢后，禁止大強度移動錨頭和鋼束，對于長度多余的材料利用切割機進行切割，按照預留的長度進行處理。

（三）斜拉索養護控制

斜拉索在安裝完成后應及時安裝減震阻尼器，制定每年的索力測定計劃，獲取斜拉索的振動情況，特別是掌握其在惡劣天氣條件下的情況，一旦發現失效減振裝置，在第一時間進行維修或者更換，如果拉索的振幅過大，則需要及時制定處理計劃，保證減振效果。

四、結論

預應力混凝土斜拉橋的施工難度不僅僅體現在施工技術水平上，建設過程中，技術人員的現場檢測技術對不確定因素的管控能力起到了主導作用。在施工過程中，項目部應當建立應急處理機制，及時解決建設過程中發現的問題，提高工程建設的準確性與安全性，極大程度上保證施工的安全以及竣工后橋梁的投入使用的安全可靠性。