高速铁路预应力混凝土连续梁施工控制研究

金桐旭

中铁十九局集团华东工程有限公司 浙江 余姚 315402

1 桥梁工程预应力混凝土连续梁施工技术的发展历程

由于我国国土面积极为辽阔，山地地区极为丰富，这为我国桥梁工程建设事业的不断发展带来了客观条件。自20世纪50年代以来，我国的桥梁工程建设人才，就逐步开展了桥梁工程项目施工过程当中的内力调控以及结构变形把控工作，并且在上世纪末期我国的桥梁建造事业又得到了飞速发展，相关的从业人员已经针对悬索桥、斜拉桥等诸多桥梁的控制技术作出了进一步的更新和完善，这为我国现代化桥梁工程建设体系的构建贡献了巨大的支持和力量。但在此过程当中，国外发达国家对于桥梁工程项目施工控制工作以计算机自动监控分析技术逐步取代了传统人工测量设计分析模式，并打造出了一套较为完整的桥梁施工控制体系。但相比之下，我国运用计算机对桥梁施工进行控制监测起步时间较晚，直到上世纪末期，我国桥梁工程建设事业的相关技术人员才逐步意识到了这一技术的重要性。事实上，在铁路工程预应力混凝土连续梁施工建设的过程当中，所选用的施工控制技术至关重要，当前控制工作人员的思想意识仍旧不够完善和深刻，所选用的施工设备仪器仍旧存在滞后性，即使是桥梁工程项目建设事业当中较为重要的连续监控领域，我国大多数建设团队仍旧采用目测或者是荷载实验的方法，无法详细检测并掌握桥梁工程项目的安全隐患，并对其及时作出预防措施。区别于普通类型的桥梁工程项目建设工作，高速铁路预应力混凝土连续梁桥跨径更大，这为施工过程当中的监控工作带来了更大的难度，沿用较为传统的监测方法无法取得较为理想的监测成效，必须要选用更加先进和精密的传感控制器，以及信息处理设备，搭配电脑和互联网共同组建起自动监测控制系统，才能对整个施工过程进行动态化监控[1]。

2 预应力混凝土连续梁施工过程当中的要点和难点

在高速铁路桥梁工程项目施工建设的过程当中，采用预应力混凝土连续梁桥施工工艺，其施工过程当中的混凝土浇筑步骤、预应力张拉步骤以及挂篮移动等步骤，都会受到各方面因素的影响和限制，使其施工成果受到一定影响，让最终的桥梁建设成果出现设计误差，这就会对施工企业以及桥梁工程项目的后续应用带来一定的损害。详细来说，首先，高速铁路桥梁工程项目连续梁桥跨度更大，并且这类项目的平稳性要求更高，这就导致实际施工过程当中混凝土梁桥主跨长度能够达到100米，这就会让施工工作的参数偏差问题发生概率大幅度增加，例如混凝土收缩徐变参数、材料弹性模量等数据。其次，桥梁跨度大还会直接影响施工过程测量以及监控工作的精准度，让后续参数分析存在混乱现象。第三，在混凝土连续梁桥施工过程当中极易受到温差因素的巨大的影响，当室外温差出现较大变化时那么梁桥内部结构就会出现应力改变，还会在应力的作用下出现结构变形问题，并且温度效应所产生的机构温度适应力还会让混凝土结构出现开裂等病害。实际上，高速铁路预应力混凝土连续桥梁整体宽度并不大，箱梁两侧翼板也不会过长，而该种结构形式在日间温度极易出现横向温度梯度，这就需要技术人员综合考量温差这一重要影响因素，采用相应的技术和方法对温度应力影响做出良好控制。第四，高速铁路桥梁工程项目当中挂篮施工极为常见，这是保障混凝土连续梁桥施工工作有效开展的重要装置，但这一施工装置极易出现变形问题，进而对主梁整体线性产生巨大影响，需要相关技术人员充分保障挂篮装置的稳定性，提前采取相应的保护措施。

3 高速铁路桥梁工程连续梁桥上部结构线性控制

3.1 对其施工过程进行监控和评估

伴随着我国桥梁工程建设事业不断发展和进步，相关从业人员也逐步意识到桥梁工程项目施工过程当中监测控制工作的重要性和价值，而桥梁施工监控还要基于相关评判依据对其监控效果进行评估。但从整体来看，我国当前桥梁工程建设事业成桥线性方面并未建立起较为明确的验收指标，在实际施工过程当中往往会根据设计标高，开展线性质量标准评定工作。针对成桥和方案设计之间所存在的标高差，进而分析桥梁监控工作开展的成功性，如果发现成桥线性质量超出了方案设计当中的最大范围值便可判定期监控工作失败，保持在标准范围当中便可判定工作顺利完成。从实际工作开展的角度出发对其标准进行分析能够发现，这一标准仍旧存在一定的不足之处，这是由于设计标高需要对项目竣工进行考量，桥梁工程项目的后期荷载、温度变化影响因素都需要作出考虑，这是经历了改善和纠正所得出的设计标高。而竣工标高则是桥梁工程项目竣工初期所测得的标高，这一数据定位受到荷载作用以及混凝土收缩徐变作用的影响。因此，在这两项数据对比的过程当中实效性较差，采用该种方法对桥梁线性监控工作开展水平进行评估并不可取，相关工作人员可将实际成桥与理论标高进行合理对比，以此来对成桥线性监控工作水平进行科学判断[2]。

3.2 针对预应力混凝土主梁预拱度和立模标高进行控制

在进行预应力混凝土连续量线性控制工作的过程当中，相关工作人员要重点控制主梁预拱度和立模标高，这是由于该部分控制工作将直接关系到桥梁横跨是否能够顺利合拢，有效满足桥梁工程的高精度设计要求，完工之后还要在规范的时间内良好达到预期设计的线性标准要求，技术人员要提前布置科学的主梁预拱度，加大力目标高的控制精准力度。

预应力混凝土连续梁悬臂施工在线性控制工作主要包含以下几个方面：首先是基于施工控制策略对预测数据进行详细的分析和计算，同时对各个悬臂梁段施工进程同步控制立模标高；随后开展应力测试工作，完成主梁标高的测量工作；最后对控制过程所存在的误差进行分析和调整。

本次桥梁工程项目的主梁预拱度是根据施工过程当中的主梁挠度进行规划，在混凝土施工工作完成一段时间之后，基于徐变挠度和荷载净挠度相加从而得出。在整个预应力混凝土连续梁施工过程期间，监测工作人员要明确控制工作重心，把控梁桥的各项重要技术参数。还要结合施工过程控制工作所得到的数据，正确设置主梁预拱度的具体数值，根据施工现场的具体状况不断纠正设计参数信息和各个材料的取值，使主体结构具体型变量满足方案设计标准要求。

技术人员针对本次桥梁工程项目的设计标高作为基础，确定了施工过程当中的立模标高，同时还进入了恰当的预抬值。其预抬值与施工过程当中的各个重要步骤息息相关，针对其各方面因素影响所出现的误差进行调整和修正。而在实际施工操控过程当中，监控工作人员需要对各个施工部分的立模标高进行修正，还要去除多方面的应力测试数据，分析调整挂篮的形变状况，对周围环境温度所带来的巨大影响作出理性评判，带入施工控制过程当中的参数数据进行实时计算，最终获取预测目标值。

3.3 针对预应力混凝土连续梁主跨结构线性和位移状况进行监测

该部分监测工作重心要放在位移方面，而位于监测工作又主要分为两个部分，分别是水平面和竖直面的线性位移监测工作。为了能够充分了解主跨结构的具体状态，技术人员需要对这两面进行测量，最大限度上把控主跨结构的施工品质，观测时间点要选在日出之前，这是由于此时间点的温度因素影响较小。

桥梁成桥线性控制工作过程当中，挠度观测也是极为重要的监测重点，技术人员会提前布置两个相互对称的高层观测点，将其布置在相应的单元节块当中。实际测量工作开展过程期间，会测得截面之上两点之间的数值，明确横坡部分的平均值，进而获得箱梁顶面高程，如此一来便可对箱量挠度进行测量，还能还能观察箱梁的具体变形状况。施工工作持续开展过程期间，技术人员为了能够更加便捷地对各个特点的挠度和箱梁线性变化状况进行观测，从而推动桥梁有效合拢，保障桥梁成桥的线性水平，需要对各个阶段的施工步骤进行观测，从而保障数据信息的全面性[3]。

4 高速铁路预应力混凝土连续梁施工流程

4.1 完成临时支墩的埋设工作

在预应力混凝土连续梁施工过程当中，相关工作人员需要提前设置4个临时至尊，这一装置能够承载悬臂施工过程当中连续梁的重量，承担施工过程所产生的不平衡弯矩。4个临时支墩基础部分需要采用混凝土承台施工法，结合支架设计要求在支墩施工部分埋设精扎螺纹钢筋和钢板，还要应用钢管江混凝土柱和承台与梁桥有效的连接起来，在钢管内部注入相应标准的混凝土，浇筑过程期间需要工作人员进入到钢管内部进行振捣操作，充分保障钢管内部混凝土浇筑的密实性和强度，还要设置纵向和横向的连接装置，共同构建一套空间网架结构，使支架的整体连接稳定性大幅度提升。

4.2 完成支架的搭设和预压工序

施工单位的技术人员要应用型钢进行拼装和焊接，同时所搭建的型钢支架要与临时支墩有效的连接起来，这样一来便能大大提高其综合效率水平。支架当中各个纵梁能够有效支撑底部模板，还要为外模和内模提供自重支撑。除此之外，梁段混凝土的重量以及其他施工荷载都会直接支撑在横梁之上，其荷载还会通过横梁传递到立柱之上，技术人员需要对托架的稳定性和刚度进行力学计算，确保后续施工工作的有效开展。

4.3 保障模板的安装品质

在进行预应力混凝土连续梁模板安装施工过程当中，相关工作人员要选用定型钢模板，从而保障模板结构的稳定性和承载能力。首先，技术人员要设置预拱度，从而完成底部模板的安装，底模安装过程当中要应用到竹胶板，结合支架纵横梁布置结构制定底模架的施工方案，科学合理地调整底模标高和预拱度，还要应用铁楔对其调整和加固处理。其次，对其侧模部分进行加固操作。这部分工作人员需要选用定型钢模，应用调车设备将其运输到墩顶，随后支撑在支架之上，成功地固定在墩身的两侧位置，有效调整期标高和垂直度，最终完成固定工作。

4.4 完成混凝土浇筑施工

高速铁路桥梁工程当中预应力混凝土连续梁施工必须要采用分层浇注法和一次性浇铸成型工艺。基于中横隔板开展对称性浇筑，明确浇筑过程当中的整体开展顺序，严格遵循“变形小位置先进行浇筑、变形大位置后进行浇筑”的开展原则。混凝土浇筑工作开展之前，需要对梁体钢筋进行设置，完成侧向板块预埋钢筋以及预留孔洞的检查和验收工序，保障其设置数量、位置、施工品质满足标准要求。而为了全面保障梁面混凝土浇筑施工的平整性，工作人员需要对其验收位置进行处理，验收过程当中要严格控制混凝土顶面的高程和坡度，混凝土的具体厚度要焊接临时竖向钢筋，在钢筋顶面标记混凝土高层，严格把控混凝土浇筑过程，采用相应的养护措施和方法避免出现收缩裂缝病害[4]。

5 结束语

伴随着我国高速铁路覆盖面积的不断扩大，其工程建设数量也在不断增加，采用预应力混凝土连续梁施工方法具备极为出色的应用成效，需要技术人员对其施工过程进行监控，分析桥梁整体施工过程当中所获得的理论数据，为后续各阶段施工工作的开展提供技术支持和指导，确保桥梁成桥状态与设计要求相匹配。