張宏志

（中鐵三局集團第六工程有限公司，山西 晉中 030600）

1 引言

隨著高速鐵路建設(shè)規(guī)模的不斷擴大，大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的需求也在不斷增加。大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁能夠充分利用各類高強度材料降低各處構(gòu)件截面，減輕自身重量的同時增加橋梁跨徑距離。相較于普通混凝土橋梁，大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁對鋼材的需求量少，且不會降低自身剛度，整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的耐久性非常高。而且大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁建設(shè)過程中可以通過拼裝的方式進行施工，大大提升了橋梁結(jié)構(gòu)的整體性及工程建設(shè)效率。但是，大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁會受材料特性、設(shè)計方式、施工工藝質(zhì)量、環(huán)境因素的影響出現(xiàn)各類病害問題，必須通過積極、有效的技術(shù)創(chuàng)新進行處理，確保高速鐵路工程建設(shè)期間，能夠充分發(fā)揮大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的功能。

2 大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁應(yīng)用于高速鐵路工程的主要優(yōu)勢

預(yù)應(yīng)力混凝土具有剛度大，抗裂性好，構(gòu)件抗剪能力、耐疲勞性能、穩(wěn)定性高等優(yōu)勢。預(yù)應(yīng)力能夠大大推遲構(gòu)件裂縫出現(xiàn)的時間，相對來說增加了構(gòu)件的剛度及耐久性。高速鐵路列車行駛過程中會在橋梁上施加較大的沖擊、動力、振動，若大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁缺乏良好的動力性能，會出現(xiàn)車橋共振，造成嚴重的行車事故，所以，大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁不僅強度要達標，剛度也要滿足日常運營要求，才能更好地限制橋梁結(jié)構(gòu)形變，確保構(gòu)建穩(wěn)定及軌道平順。而構(gòu)件斜裂縫會因預(yù)應(yīng)力錨栓的作用受到阻礙，并借助預(yù)應(yīng)力混凝土梁的曲線鋼筋束部分剪力，提升構(gòu)件的抗剪能力。由于高速鐵路運營要求較高，用于檢查、維修的時間有限，加之鋼筋具有強大預(yù)應(yīng)力，在大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁使用過程中，因加卸荷引起的應(yīng)力變化幅度較小，能夠達到提升大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁抗疲勞強度的目標，而縱向受力鋼筋緊拉，不但預(yù)應(yīng)力鋼筋本身不容易壓彎，還可以幫助周圍的混凝土提高抵抗壓彎的能力【1】。

3 高速鐵路大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁工程與技術(shù)創(chuàng)新工作分析

3.1 搭設(shè)支架

現(xiàn)澆連續(xù)箱梁由支架架設(shè)而成，現(xiàn)場施工過程中，可以使用壓路機將支架底部基礎(chǔ)進行處理并鋪碎石墊層、枕木。槽鋼、鋼板應(yīng)鋪設(shè)在支架頂部形成底部模板。支架周圍應(yīng)加防護網(wǎng)。首次使用支架前，要檢查工程地基承載能力，并對支架進行預(yù)壓，消除非彈性變形及基礎(chǔ)沉陷，以計算得出梁體載荷。支架預(yù)壓前要布設(shè)支架每一跨的預(yù)壓觀測地點，以便對每一個支架預(yù)壓觀測點進行詳細記錄，充分了解和掌握支架整體情況。預(yù)壓完成后要及時對結(jié)果進行分析，確定可恢復(fù)彈性下沉量及不可恢復(fù)下沉量，為后續(xù)木楔及頂托調(diào)整提供依據(jù)，確保支架在整體施工前保留原本位置。

3.2 模板的安裝及使用

底模安裝后，可根據(jù)設(shè)計高度安裝外側(cè)模、翼板底模和端模，并用異形專用組合鋼模組裝，槽鋼加勁、門式腳手架支撐。安裝時，應(yīng)注意模板頂面的高精度和嚴密的接縫。為防止混凝土澆筑過程中漏漿，模板縫隙大于2mm 的接縫應(yīng)填石膏或用膠帶密封。海綿條應(yīng)放置在底模和外模之間的接觸處。對于相互連接的模板，模板表面應(yīng)對齊。連接螺栓不得一次擰緊到位。應(yīng)檢查模板的整體對齊情況。如果發(fā)現(xiàn)任何偏差，應(yīng)鎖定連接螺栓并固定支撐桿。必須在兩側(cè)的側(cè)模板之間拉螺栓，以確保模板不會變形，且梁結(jié)構(gòu)尺寸在澆筑過程中準確無誤。為便于脫模，模板應(yīng)涂脫模劑。脫模劑應(yīng)為清潔的機油、肥皂水或其他質(zhì)量可靠的脫模劑，不得使用廢機油。模板安裝完成后，由專人驗收并報監(jiān)理工程師審批后，方可進行下一道工序【2】。

3.3 安裝預(yù)應(yīng)力管道、鋼筋

預(yù)應(yīng)力管道采用設(shè)計圖紙要求的內(nèi)徑波紋管。波紋管安裝前，應(yīng)清除管道兩端的毛刺，檢查管道質(zhì)量和兩端的截面形狀。應(yīng)采取措施移除可能泄漏泥漿的零件。波紋管兩端發(fā)生變形時，應(yīng)在重新使用前進行整形。波紋管內(nèi)襯塑料管，以防止振動在澆筑混凝土時破壞鋼筋混凝土管熱軋圓鋼的規(guī)定要求。鋼筋的質(zhì)量必須符合鋼筋混凝土熱軋帶肋鋼筋的國家標準，鋼板應(yīng)為碳素結(jié)構(gòu)鋼標準中規(guī)定的鋼板類型。

鋼筋材料應(yīng)具有良好的質(zhì)量，抽樣檢驗合格并報監(jiān)理工程師批準后，可按設(shè)計圖紙要求進行下料、加工和制作，鋼筋應(yīng)在現(xiàn)場綁扎成型。綁扎鋼筋的方法如下：先安裝箍筋，然后安裝下排主筋，再安裝上排鋼筋、箍筋和主筋的垂直度。為保證梁體設(shè)計保護層厚度滿足要求，鋼筋綁扎時，鋼筋與模板之間應(yīng)設(shè)置水泥墊塊，墊塊應(yīng)交錯排列，不能貫穿整個截面。

3.4 關(guān)注預(yù)應(yīng)力混凝土應(yīng)力變化情況

混凝土的凝固過程屬于理化反應(yīng)相結(jié)合的情況，混合物中單次失水會造成混凝土結(jié)構(gòu)的殘缺。在預(yù)應(yīng)力混凝土的澆筑過程中，由于混凝土本身混合物的反應(yīng)，混凝土凝固狀態(tài)會散發(fā)出大量熱量，導(dǎo)致混凝土損失部分預(yù)應(yīng)力，因此，在非實驗室環(huán)境下很難達到預(yù)應(yīng)力混凝土的額定預(yù)應(yīng)力數(shù)值。在大跨度橋梁施工中使用預(yù)應(yīng)力混凝土時，有必要注意計算值的具體確定方式，一般情況下該值低于實際已知的預(yù)測值，有一個最小值【3】。

混凝土裂縫的形成離不開外界自然環(huán)境的影響，環(huán)境隨著季節(jié)的變化而不斷變化。季節(jié)的變化將導(dǎo)致混凝土所處環(huán)境的溫度和濕度發(fā)生變化。此外，有些地方晝夜溫差很大，自然環(huán)境的這些變化會導(dǎo)致混凝土裂縫的發(fā)生。溫度的變化會導(dǎo)致混凝土膨脹或收縮。如果溫度變化太大，混凝土的膨脹收縮率會變得更高，各部分的膨脹收縮程度一般會有所不同。從長遠來看，這種現(xiàn)象會導(dǎo)致裂縫。混凝土由于其良好的抗壓強度和抗?jié)B能力，在橋墩施工中得到廣泛應(yīng)用。在跨海大橋的建設(shè)中，混凝土通常被用作橋墩的建筑材料。然而，河流的沖擊力隨季節(jié)和溫度而變化，橋墩所在環(huán)境的濕度變化很大?；炷廖畷r會膨脹，濕度降低時會收縮。

如果長時間重復(fù)，這一過程將導(dǎo)致混凝土裂縫。而且，混凝土的防滲能力非常好，所以，在濕度過大的環(huán)境中，會出現(xiàn)混凝土外部吸水膨脹而內(nèi)部略有變化的現(xiàn)象。內(nèi)外變化不一致也會導(dǎo)致混凝土裂縫。此外，混凝土不同于其他建筑材料?；炷帘旧淼闹亓亢艽蟆Ｈ绻麧穸忍?，混凝土會吸水，這將進一步增加混凝土的自重。如果自重過大，會導(dǎo)致裂縫。

4 結(jié)語

高速鐵路大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁工程建設(shè)期間需要考慮跨度問題，這同時也是一項技術(shù)難度。而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁工程技術(shù)會日漸完善，其建設(shè)前景具有不可估量的價值。隨著預(yù)應(yīng)力混凝土的使用避免鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)過早出現(xiàn)裂縫，在混凝土結(jié)構(gòu)中承受使用荷載之前，通過施加外力來減小結(jié)構(gòu)應(yīng)力，延遲混凝土裂縫的出現(xiàn)，提高了構(gòu)件的抗裂性和剛性。高速鐵路大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁工程施工技術(shù)的不斷完善，能夠降低工程造價，提升施工工藝水平，提升高速鐵路工程整體建設(shè)效率，緩解和解決人們生產(chǎn)生活中遭遇的各類交通難題。