高速鐵路預應力混凝土連續梁施工控制研究

金桐旭

中鐵十九局集團華東工程有限公司 浙江 余姚 315402

1 橋梁工程預應力混凝土連續梁施工技術的發展歷程

由于我國國土面積極為遼闊，山地地區極為豐富，這為我國橋梁工程建設事業的不斷發展帶來了客觀條件。自20世紀50年代以來，我國的橋梁工程建設人才，就逐步開展了橋梁工程項目施工過程當中的內力調控以及結構變形把控工作，并且在上世紀末期我國的橋梁建造事業又得到了飛速發展，相關的從業人員已經針對懸索橋、斜拉橋等諸多橋梁的控制技術作出了進一步的更新和完善，這為我國現代化橋梁工程建設體系的構建貢獻了巨大的支持和力量。但在此過程當中，國外發達國家對于橋梁工程項目施工控制工作以計算機自動監控分析技術逐步取代了傳統人工測量設計分析模式，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測起步時間較晚，直到上世紀末期，我國橋梁工程建設事業的相關技術人員才逐步意識到了這一技術的重要性。事實上，在鐵路工程預應力混凝土連續梁施工建設的過程當中，所選用的施工控制技術至關重要，當前控制工作人員的思想意識仍舊不夠完善和深刻，所選用的施工設備儀器仍舊存在滯后性，即使是橋梁工程項目建設事業當中較為重要的連續監控領域，我國大多數建設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，并對其及時作出預防措施。區別于普通類型的橋梁工程項目建設工作，高速鐵路預應力混凝土連續梁橋跨徑更大，這為施工過程當中的監控工作帶來了更大的難度，沿用較為傳統的監測方法無法取得較為理想的監測成效，必須要選用更加先進和精密的傳感控制器，以及信息處理設備，搭配電腦和互聯網共同組建起自動監測控制系統，才能對整個施工過程進行動態化監控[1]。

2 預應力混凝土連續梁施工過程當中的要點和難點

在高速鐵路橋梁工程項目施工建設的過程當中，采用預應力混凝土連續梁橋施工工藝，其施工過程當中的混凝土澆筑步驟、預應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，讓最終的橋梁建設成果出現設計誤差，這就會對施工企業以及橋梁工程項目的后續應用帶來一定的損害。詳細來說，首先，高速鐵路橋梁工程項目連續梁橋跨度更大，并且這類項目的平穩性要求更高，這就導致實際施工過程當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偏差問題發生概率大幅度增加，例如混凝土收縮徐變參數、材料彈性模量等數據。其次，橋梁跨度大還會直接影響施工過程測量以及監控工作的精準度，讓后續參數分析存在混亂現象。第三，在混凝土連續梁橋施工過程當中極易受到溫差因素的巨大的影響，當室外溫差出現較大變化時那么梁橋內部結構就會出現應力改變，還會在應力的作用下出現結構變形問題，并且溫度效應所產生的機構溫度適應力還會讓混凝土結構出現開裂等病害。實際上，高速鐵路預應力混凝土連續橋梁整體寬度并不大，箱梁兩側翼板也不會過長，而該種結構形式在日間溫度極易出現橫向溫度梯度，這就需要技術人員綜合考量溫差這一重要影響因素，采用相應的技術和方法對溫度應力影響做出良好控制。第四，高速鐵路橋梁工程項目當中掛籃施工極為常見，這是保障混凝土連續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變形問題，進而對主梁整體線性產生巨大影響，需要相關技術人員充分保障掛籃裝置的穩定性，提前采取相應的保護措施。

3 高速鐵路橋梁工程連續梁橋上部結構線性控制

3.1 對其施工過程進行監控和評估

伴隨著我國橋梁工程建設事業不斷發展和進步，相關從業人員也逐步意識到橋梁工程項目施工過程當中監測控制工作的重要性和價值，而橋梁施工監控還要基于相關評判依據對其監控效果進行評估。但從整體來看，我國當前橋梁工程建設事業成橋線性方面并未建立起較為明確的驗收指標，在實際施工過程當中往往會根據設計標高，開展線性質量標準評定工作。針對成橋和方案設計之間所存在的標高差，進而分析橋梁監控工作開展的成功性，如果發現成橋線性質量超出了方案設計當中的最大范圍值便可判定期監控工作失敗，保持在標準范圍當中便可判定工作順利完成。從實際工作開展的角度出發對其標準進行分析能夠發現，這一標準仍舊存在一定的不足之處，這是由于設計標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，這是經歷了改善和糾正所得出的設計標高。而竣工標高則是橋梁工程項目竣工初期所測得的標高，這一數據定位受到荷載作用以及混凝土收縮徐變作用的影響。因此，在這兩項數據對比的過程當中實效性較差，采用該種方法對橋梁線性監控工作開展水平進行評估并不可取，相關工作人員可將實際成橋與理論標高進行合理對比，以此來對成橋線性監控工作水平進行科學判斷[2]。

3.2 針對預應力混凝土主梁預拱度和立模標高進行控制

在進行預應力混凝土連續量線性控制工作的過程當中，相關工作人員要重點控制主梁預拱度和立模標高，這是由于該部分控制工作將直接關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計要求，完工之后還要在規范的時間內良好達到預期設計的線性標準要求，技術人員要提前布置科學的主梁預拱度，加大力目標高的控制精準力度。

預應力混凝土連續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測數據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高；隨后開展應力測試工作，完成主梁標高的測量工作；最后對控制過程所存在的誤差進行分析和調整。

本次橋梁工程項目的主梁預拱度是根據施工過程當中的主梁撓度進行規劃，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。在整個預應力混凝土連續梁施工過程期間，監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參數。還要結合施工過程控制工作所得到的數據，正確設置主梁預拱度的具體數值，根據施工現場的具體狀況不斷糾正設計參數信息和各個材料的取值，使主體結構具體型變量滿足方案設計標準要求。

技術人員針對本次橋梁工程項目的設計標高作為基礎，確定了施工過程當中的立模標高，同時還進入了恰當的預抬值。其預抬值與施工過程當中的各個重要步驟息息相關，針對其各方面因素影響所出現的誤差進行調整和修正。而在實際施工操控過程當中，監控工作人員需要對各個施工部分的立模標高進行修正，還要去除多方面的應力測試數據，分析調整掛籃的形變狀況，對周圍環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中的參數數據進行實時計算，最終獲取預測目標值。

3.3 針對預應力混凝土連續梁主跨結構線性和位移狀況進行監測

該部分監測工作重心要放在位移方面，而位于監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測工作。為了能夠充分了解主跨結構的具體狀態，技術人員需要對這兩面進行測量，最大限度上把控主跨結構的施工品質，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中，撓度觀測也是極為重要的監測重點，技術人員會提前布置兩個相互對稱的高層觀測點，將其布置在相應的單元節塊當中。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。施工工作持續開展過程期間，技術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，從而保障數據信息的全面性[3]。

4 高速鐵路預應力混凝土連續梁施工流程

4.1 完成臨時支墩的埋設工作

在預應力混凝土連續梁施工過程當中，相關工作人員需要提前設置4個臨時至尊，這一裝置能夠承載懸臂施工過程當中連續梁的重量，承擔施工過程所產生的不平衡彎矩。4個臨時支墩基礎部分需要采用混凝土承臺施工法，結合支架設計要求在支墩施工部分埋設精扎螺紋鋼筋和鋼板，還要應用鋼管江混凝土柱和承臺與梁橋有效的連接起來，在鋼管內部注入相應標準的混凝土，澆筑過程期間需要工作人員進入到鋼管內部進行振搗操作，充分保障鋼管內部混凝土澆筑的密實性和強度，還要設置縱向和橫向的連接裝置，共同構建一套空間網架結構，使支架的整體連接穩定性大幅度提升。

4.2 完成支架的搭設和預壓工序

施工單位的技術人員要應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。支架當中各個縱梁能夠有效支撐底部模板，還要為外模和內模提供自重支撐。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，技術人員需要對托架的穩定性和剛度進行力學計算，確保后續施工工作的有效開展。

4.3 保障模板的安裝品質

在進行預應力混凝土連續梁模板安裝施工過程當中，相關工作人員要選用定型鋼模板，從而保障模板結構的穩定性和承載能力。首先，技術人員要設置預拱度，從而完成底部模板的安裝，底模安裝過程當中要應用到竹膠板，結合支架縱橫梁布置結構制定底模架的施工方案，科學合理地調整底模標高和預拱度，還要應用鐵楔對其調整和加固處理。其次，對其側模部分進行加固操作。這部分工作人員需要選用定型鋼模，應用調車設備將其運輸到墩頂，隨后支撐在支架之上，成功地固定在墩身的兩側位置，有效調整期標高和垂直度，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中預應力混凝土連續梁施工必須要采用分層澆注法和一次性澆鑄成型工藝。基于中橫隔板開展對稱性澆筑，明確澆筑過程當中的整體開展順序，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。混凝土澆筑工作開展之前，需要對梁體鋼筋進行設置，完成側向板塊預埋鋼筋以及預留孔洞的檢查和驗收工序，保障其設置數量、位置、施工品質滿足標準要求。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，在鋼筋頂面標記混凝土高層，嚴格把控混凝土澆筑過程，采用相應的養護措施和方法避免出現收縮裂縫病害[4]。

5 結束語

伴隨著我國高速鐵路覆蓋面積的不斷擴大，其工程建設數量也在不斷增加，采用預應力混凝土連續梁施工方法具備極為出色的應用成效，需要技術人員對其施工過程進行監控，分析橋梁整體施工過程當中所獲得的理論數據，為后續各階段施工工作的開展提供技術支持和指導，確保橋梁成橋狀態與設計要求相匹配。