预应力混凝土斜拉桥施工控制的关键技术研究

2019-03-18孙广婧

城市建设理论研究（电子版） 2019年21期

孙广婧

北京国道通公路设计研究院股份有限公司北京 100053

一、混凝土斜拉桥结构体系与选择

混凝土斜拉桥的主体结构包括主梁、拉索、索塔和桥墩，根据施工目标地点的环境概况，工程师可通过合理的结合方式，设计主体结构的组合方案，还可以根据拉索的锚拉体系来形成斜拉桥的可行性结构方案。其中，按照第一种实施方案主要有以下四种体系：其一，漂浮体系，即塔墩固结，塔梁分离，该体系能够保证桥梁受力均匀，具有较大弹性；其二，塔梁固结体系，即塔梁固结、塔墩分离，能够显著减小主梁中央段的承受的轴向拉力；其三，半漂浮体系，在塔墩处主梁下设置竖向支撑，能够调整桥梁支座反力，消除徐变内力的影响；其四，钢构体系，主梁、塔索、桥墩三者互为固结，可允许适当的水平位移的剪力绞或挂梁。根据锚拉体系又可有自锚式斜拉、部分地锚式斜拉、地锚式斜拉三种结构体系，拉锁的水平分力由主轴力承担。通过合理的选择斜拉桥的结构体系，是工程建设的基础也是重点。

二、预应力混凝土斜拉条施工控制原则

根据设计方案进行对桥梁的施工，在是公的过程中，要对工程进行合理的调整和控制，保证施工在各阶段的准确性，在最大程度上减小损失。建设方案上的理论数值可能与实际施工情况有所偏差，为了尽可能减小这一偏差，管理负责人应当对桥梁的各个结构进行数据分析，结合其线性、内力关系等信息数据，对施工工程进行合理的调整与控制，其控制原则主要有以下三个方面。

第一，注意结构主体的线形关系，主梁是桥梁施工的核心基础，主梁线形数据主要包括主梁的基础标高与成桥后的标高是否符合预期建设要求，这一指标是桥梁建设初期到结束后都要持续关注和调整的因素。

第二，整体结构的受力水平，桥梁主体结构中，桥墩主要起到固定作用，主梁、索塔和拉索起到受力作用，包括桥面的应力、分力。其中主梁承担恒载的四分之三的力，以及活载的大部分力，斜拉索能够有效的帮助主梁承担一部分的恒载重量，可以达到加大桥梁跨越能力，降低主梁高度的作用。而主梁截面的轴力、应力以及弯矩有着直接的关系，而实际上，应力受轴力的影响比较小，而弯矩却与应力有着较大的影响关系，对整体结构的受力水平进行有效控制，就要求技术人员对主梁的弯矩和应力有较好的把控能力，通过对受力的合理分配，实现技术控制。

第三，整体调控，拉索的存在能够决定主梁的高度与受力水平，主要是由于，主梁截面的手里水平与斜拉索的拉力有直接的关系，拉索的分力也能够直接作用在主梁主轴力上，相互影响，对主梁与拉锁的结构关系进行调整，能够有效控制桥梁整体受力水平，以确保施工的科学合理性，保障后期的竣工的安全性。

三、预应力混凝土斜拉桥施工控制的关键技术要点分析

（一）加强材料控制

在施工环节，采用C55补偿收缩混凝土进行施工，开始前进行配合比实验，保证混凝土的使用要求。工程建设过程中，外部因素与内部因素都可能成为影响工程质量的要素，如工程材料的出场指标等外部因素以及方案设计的可行性等内部因素等，现场控制的要点应对其外部参数进行严格管理，即对混凝土、拉索等材料的出厂规范进行检查，算出实际参数指标与理论参数指标之间存在的差异，决定对工程施工方案的整改措施，以保证工程方案的可行性以及安全性。同时，由于对混凝土体积使用量较大，在施工过程中必须采用有效的措施来保证避免混凝土开裂的问题，采用低水化热的水泥、粉煤灰、埋设冷却管等措施进行控制。

由于建筑材料的特殊性，容易受到外部环境的影响，给桥梁的建设带来了一定的难度，如混凝土受环境温度影响较大，不同季节或时期的温差水平都不同，对混凝土会产生一定的影响，过强的日照水平，会加速水泥的膨胀，使施工难以进行，为了实际合理的施工方案，技术人员应在一天内日照温度适宜的条件下对混凝土的受力情况进行测量，记录受力指标，保证施工的可靠性。

（二）预应力施工控制

全桥预应力混凝土构件，需要在混凝土强度达到设计值95%以上、弹性模量达到100%，满足混凝土养护条件后才能进行预应力施加。在施加环节遵循上下均衡、左右对称的原则。预应力管道定位操作应当保证不受混凝土浇筑过程的影响，定位网间距控制在0.5m以内，对于曲线位置应当控制在0.25m以内。

预应力穿束准备工作阶段应当利用压缩空气或者高压水枪将影响施工正常进行的杂物进行清理，在张拉时间超过24h后进行压浆，具体的设置位置可根据实际情况进行确定，采取有效措施保证压浆质量，采用纯水泥浆，加入微膨胀剂来调整水泥浆的强度，同时优化压浆效果。在现场预应力钢束张拉完毕后，禁止大强度移动锚头和钢束，对于长度多余的材料利用切割机进行切割，按照预留的长度进行处理。