田 建 力

(山西路橋集團(tuán)國際交通建設(shè)工程有限公司，山西 太原 030006)

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預(yù)制混凝土梁橋預(yù)應(yīng)力橫隔梁應(yīng)用技術(shù)

田 建 力

(山西路橋集團(tuán)國際交通建設(shè)工程有限公司，山西 太原 030006)

對預(yù)制混凝土梁橋預(yù)應(yīng)力橫隔梁進(jìn)行了介紹，分析了預(yù)應(yīng)力橫隔梁的研究現(xiàn)狀，并從結(jié)構(gòu)內(nèi)力、縱向預(yù)應(yīng)力體系、懸臂梁施工三方面，闡述了預(yù)應(yīng)力橫隔梁的應(yīng)用技術(shù)，有利于提升橋梁的穩(wěn)定性。

預(yù)制混凝土，預(yù)應(yīng)力，橫隔梁，懸臂梁

目前，世界的橋梁跨度越來越大，這對橋梁的施工技術(shù)提出了一定的要求，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)能夠很好提升橋梁的承載能力，另外，該項結(jié)構(gòu)還具有重量輕、施工簡單以及適用性廣等眾多優(yōu)點，在交通行業(yè)得到了大規(guī)模的使用。伴隨著我國施工規(guī)模的擴(kuò)大，預(yù)應(yīng)力橫隔梁技術(shù)也取得了很大的進(jìn)步，尤其在橋型、跨度等方面的應(yīng)用更是達(dá)到了世界水平。但是與此同時，該項技術(shù)也不可避免存在一些不足，例如質(zhì)量與設(shè)計問題等，因此，加強(qiáng)對該技術(shù)的研究對于交通行業(yè)未來的發(fā)展來說起著非常重要的作用。

1 預(yù)制混凝土梁橋預(yù)應(yīng)力橫隔梁簡介

一般情況下，預(yù)制混凝土梁橋所具有的跨度通常在20 m～35 m范圍之間，其屬于裝配式結(jié)構(gòu)的一種，可以更加的便于機(jī)械化生產(chǎn)，施工也更易實現(xiàn)工廠化。預(yù)制混凝土梁橋的橋下視覺感觀較為簡潔，同時具有相對低的梁高度，可以適用于一些對于梁高度有一定要求或者是對梁橋有一定景觀要求的工程之中，其擁有非常顯著的優(yōu)勢。預(yù)制混凝土梁橋?qū)τ诘缆返淖儗挄拥挠欣?，能夠被?yīng)用在很多的領(lǐng)域之中。若是應(yīng)用寬梁的設(shè)計方案，具有非常顯著的經(jīng)濟(jì)節(jié)約性。同時所建設(shè)的梁橋結(jié)構(gòu)可以達(dá)到較少的暴露于外部的目的，能夠有效的提升結(jié)構(gòu)的耐久性能，主梁所具有的剛度值相對大，當(dāng)上部長期的受到外界載荷作用時，主梁將不會發(fā)生較大的形變，可以確保行車的舒適性。預(yù)制混凝土梁橋的施工周期相對短，而且在運行過程中更便于維護(hù)，和一些其他類型的梁橋結(jié)構(gòu)對比而言，具有較為顯著的優(yōu)勢。

在預(yù)制混凝土梁橋之中，橫隔梁則是最為關(guān)鍵的承重結(jié)構(gòu)。我國目前所執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》中就做出了相應(yīng)的規(guī)定，規(guī)定在箱型的橋梁結(jié)構(gòu)之中，在橫截面上必須加設(shè)相應(yīng)的端橫隔梁結(jié)構(gòu)，而在彎箱形式的梁橋結(jié)構(gòu)之中，則必須要加設(shè)相應(yīng)的中間橫隔梁結(jié)構(gòu)。所以，從中我們可以看出，橫隔梁具有極為重要的作用。不過，因為在施工中所采用的方法有些不適宜、車輛經(jīng)常出現(xiàn)超載情況、對梁橋結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)工作不到位等多種因素的影響，在預(yù)制混凝土梁橋結(jié)構(gòu)中，經(jīng)常出現(xiàn)不同形式的病害問題，其中最多的是形成一些數(shù)量較多，且形狀較大的裂縫。而如果橫隔梁結(jié)構(gòu)是通過普通混凝土澆筑而成，這會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在工作過程中，伴隨著裂縫問題的存在，從而會大大降低橫隔梁所具有的橫向剛度值，使橋梁結(jié)構(gòu)的橫向聯(lián)系被明顯的削弱，也易產(chǎn)生鋼筋銹蝕問題，較為嚴(yán)重的話將會使預(yù)制混凝土梁橋在橫向方向上發(fā)生整體性的結(jié)構(gòu)破壞，使橋梁的受力完全集中于一個梁結(jié)構(gòu)之中?，F(xiàn)階段，越來越多的預(yù)制混凝土梁橋在其橫隔梁結(jié)構(gòu)之中加設(shè)上相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力鋼束，如此不僅會極大的改善橫隔梁所具有的抗裂性能。并且，要是有一些超載的車輛通過橋梁，會導(dǎo)致橫隔梁產(chǎn)生一定的裂縫，而在外界的載荷消失之后，預(yù)應(yīng)力會讓所產(chǎn)生的裂縫再次的閉合，從而改善了橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性。

2 預(yù)應(yīng)力橫隔梁的研究現(xiàn)狀

最近一段時期內(nèi)，國內(nèi)的橋梁建設(shè)得到了快速的發(fā)展，同時橋梁所擁有的結(jié)構(gòu)也逐步的豐富。而在不同的橋梁結(jié)構(gòu)之中，具備相對優(yōu)良抗扭、抗形變性能的結(jié)構(gòu)形式得到了非常廣泛的應(yīng)用。同時，大多數(shù)橋梁結(jié)構(gòu)是通過預(yù)置的方式而完成的，所以生產(chǎn)成本相對低，而且施工周期要短，從而讓預(yù)制混凝土橋梁結(jié)構(gòu)在我國被廣泛的使用在各種橋梁之中。橫向梁是此種橋梁種類中極為重要的組成，更是得到了非常廣泛的應(yīng)用。我國對于橫隔梁的受力情況研究工作已有很多，不過在預(yù)制混凝土梁橋橫隔梁的預(yù)應(yīng)力鋼束形式以及設(shè)計方式等方面，還是未能更加深入的探索與研究。在2002年，我國學(xué)者黎海提等人，利用有限元的方法，獲得了當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)處在最為不利條件之下時，橫隔梁受到的相應(yīng)內(nèi)力大小。同時，依照等效荷載相關(guān)模型，獲得了相應(yīng)的最不利條件下等效載荷大小。在2005年，我國學(xué)者楊紅錄等人，通過相應(yīng)的簡化公式，對于橋梁墩臺結(jié)構(gòu)位置處的橫隔梁結(jié)構(gòu)做了計算，并計算出相應(yīng)的剪力值、位移值等，對所采用的簡化公式進(jìn)行了驗證，求得其實際是可以達(dá)到相應(yīng)的設(shè)計要求的。在2010年，我國學(xué)者宮亞峰等人，通過空間有限元分析的方法，構(gòu)建了相關(guān)的模型，獲得了較為準(zhǔn)確的橫隔梁內(nèi)部應(yīng)力值。同時，把所測得的真實數(shù)據(jù)和采用有限元分析方法所得的數(shù)據(jù)全面的比較，在此基礎(chǔ)之上構(gòu)建了相對簡便的方法，以對橫隔梁的內(nèi)部應(yīng)力進(jìn)行計算。現(xiàn)階段，我國擁有足夠的實力去設(shè)計、建設(shè)預(yù)制混凝土預(yù)應(yīng)力橫隔梁結(jié)構(gòu)。而且，隨著研究的不斷深入，相應(yīng)的技術(shù)水平在持續(xù)快速的提升。

3 預(yù)制混凝土橋梁預(yù)應(yīng)力橫隔梁的相關(guān)應(yīng)用技術(shù)

3.1 結(jié)構(gòu)內(nèi)力控制

該項技術(shù)主要是通過對主梁在施工過程中的合并內(nèi)應(yīng)力的控制，若控制效果不佳，就會對橋梁整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，甚至?xí)蛄旱氖褂冒踩栽斐赏{，因此，橫隔梁的應(yīng)用對于加強(qiáng)對結(jié)構(gòu)內(nèi)力控制來說起著非常重要的作用，相關(guān)工作人員應(yīng)該加強(qiáng)對該方面工程的監(jiān)督與控制。結(jié)構(gòu)內(nèi)力的控制方法主要包括兩大方面，一方面是通過內(nèi)應(yīng)力與橋梁外預(yù)應(yīng)力達(dá)到相對平衡，從而實現(xiàn)結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定，進(jìn)一步為懸臂梁的設(shè)置提供安全保障；另一方面，則應(yīng)該在施工過程中及時檢查預(yù)應(yīng)力與內(nèi)應(yīng)力的差距，并采取適當(dāng)?shù)拇胧┘右酝晟啤?/p>

3.2 縱向預(yù)應(yīng)力體系

預(yù)應(yīng)力的控制對于橫隔梁的設(shè)置來說非常重要，若該環(huán)節(jié)的工作產(chǎn)生差錯，極其容易為橋梁后期的使用埋下安全隱患?？v向預(yù)應(yīng)力體系一般由頂板束、腹板束等相關(guān)結(jié)構(gòu)組成，這些結(jié)構(gòu)需要承載混凝土澆筑產(chǎn)生的力，因此，該體系對于橋梁的穩(wěn)定性與內(nèi)力的平衡具有重要的作用，然而，在不同位置、不同模型中，結(jié)構(gòu)的受力情況也大不相同，在板殼單元中，中心位置的頂板預(yù)應(yīng)力要較兩邊高一些，而梁單元中底板的應(yīng)力要較頂板應(yīng)力大很多。

3.3 懸臂梁施工

在懸臂梁的施工中，通過對施工方法的控制與角度的計算，能夠有效保證橋梁的穩(wěn)定性，但是伴隨著橋梁跨度的提升，懸臂梁的長度也需要隨之增大，這會在很大程度上降低橋梁的剛度與主梁，因此，相關(guān)的施工人員需要采取一定的方法加強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。懸臂梁的施工一般是通過在兩側(cè)均勻地懸掛吊籃，達(dá)到受力的平衡，其無需使用到相關(guān)的起吊裝置，只需要通過掛籃即可進(jìn)行施工，因此，掛籃的質(zhì)量對施工水平具有極其重要的影響作用，針對吊籃的特征、類型進(jìn)行必要的分析，對未來的施工具有很大的幫助，如表1所示。

表1 掛籃類型與特征

4 結(jié)語

預(yù)制混凝土梁橋預(yù)應(yīng)力橫隔梁的應(yīng)用技術(shù)是橋梁施工的重要技術(shù)，其能夠在很大程度上提升橋梁的整體質(zhì)量與穩(wěn)定性，但是預(yù)應(yīng)力相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用具有許多注意事項，例如張拉順序的變化會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)力產(chǎn)生混亂，而材料的使用、橫隔梁位置的確定以及跨度設(shè)計等都會對橋梁質(zhì)量產(chǎn)生影響，因此，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該加強(qiáng)對橫隔梁應(yīng)用技術(shù)的研究與應(yīng)用，提升橋梁的穩(wěn)定性，為人們的交通出行安全提供保障，同時進(jìn)一步推動經(jīng)濟(jì)的提升，實現(xiàn)社會的進(jìn)步與發(fā)展。

[1] 楊志軍.大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋懸臂法施工控制技術(shù)研究[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2016(6)：26.

[2] 羅 凱.后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋預(yù)應(yīng)力張拉施工技術(shù)研究[J].工程技術(shù)(引文版),2016(4)：35.

The application technology of precast concrete bridge pre-stressed diaphragm beam

Tian Jianli

(ShanxiRoadandBridgeInternationalTransportationConstructionEngineeringLimitedCompany,Taiyuan030006,China)

This paper introduced the precast concrete bridge pre-stressed diaphragm beam, analyzed the research status of pre-stressed diaphragm beam, and from the structure internal force, longitudinal pre-stressed system, cantilever beam construction three aspects, elaborated the application technology of pre-stressed diaphragm beam, conducive to enhancing the stability of bridge.

precast concrete, pre-stress, diaphragm beam, cantilever beam

1009-6825(2017)06-0195-02

2016-12-04

田建力(1966- )，男，工程師

U445

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