张伟新
河源市广源市政设计院有限公司
摘要：随着市场经济的迅猛发展，为我国施工行业的创新和改革带来了重大的机遇，特别是城市化进程加快，桥梁修建施工逐渐频繁，预应力混凝土桥梁作为当前施工中普遍应用的一种桥梁类型，在桥梁固定块和转向块的连接位置，有着方便施工，易于后期保护等优势。如何充分的发挥其优势，促进我国桥梁施工行业的良性发展是每个桥梁施工企业亟待解决的重要问题。鉴于此，本文阐述了当前预应力混凝土桥梁的特点，以A大桥为例，对其施工中的材料选择以及施工要点进行分析，旨在为我国预应力混凝土桥梁施工水平的提升献力。
关键词：预应力；混凝土；桥梁设计
前言
近年来，城市化的进程逐渐加快，加速了桥梁施工行业的发展，预应力技术作为桥梁施工中的一种新兴技术，虽然在我国兴起的时间较晚，但所取得的成果却是令人瞩目的，自20实际80年代以来，采用预应力技术的松花江大桥建成以来，在未来几十年的时间里，珠江三桥、黄浦江奉浦大桥等一些具有代表性的大桥成功建设更是代表了预应力混凝土桥梁技术在我国的成熟应用，但如何将预应力技术普及到我国桥梁施工行业中仍是亟待解决的关键问题。
一、预应力混凝土桥的概述及桥梁设计结构优点
（一）概述
预应力混凝土桥（prestressedconcretebridge）指的是预应力混凝土作为主要施工材料的桥梁，也是桥梁施工行业现代化发展的产物，兴起于20世纪30年代，自兴起以来便取得了较大的发展，在20世纪50年代逐渐走向成熟，预应力混凝土桥在中小跨度的桥梁施工设计中具有着极大的优势，并且随着技术的成熟和先进，已经被广泛的应用到桥梁施工中。凭借着节省钢材、易于养护、安全可靠、造价较低等优势转变了以往施工成本较高的形式，但由于预应力混凝土桥兴起的时间较晚，施工技术方式仍不成熟，与钢桥相比工艺更加复杂，且具有较强的施工工期。
（二）优点
预应力混凝土桥梁的结构体系是实腹梁和墩刚性梁形成的一种“T”字形的结构，这也是预应力混凝土桥施工设计中最为常见的一种形式，由于实腹构建自身的重量较大，可能会为施工造成较大的困难，在具体施工的过程中也有选择采用桁架梁的，并且预应力混凝土桥自身的机构简单，会省去很多不必要的施工麻烦，浇筑混凝土更加方便，质量达标。除此之外，预应力混凝土的截面以板状和T形为主，由于用料节省，比一般双室单箱的桥梁结构更加经济适用，预应力混凝土桥梁采用倒梯形的单箱，更是可以达到减少面板的悬臂跨度，从而有效降低受荷载弯矩减少的桥面配筋，达到缩小桥梁墩台工作量的目的。并且预应力混凝土桥体外预应力的力筋更加容易进行设置，在施工期间也便于减产和调换。总体来讲，预应力混凝土桥梁结构已经得到了较为广泛的应用，特别体外预应力技术更是可以做到灵活多样的应用在桥梁施工中，与以往传统的桥梁施工技术结合起来，对完善桥梁结构，创新施工设计方法都有着重要的意义。
二、预应力混凝土桥梁设计和施工方案分析——以A大桥为例
（一）工程概况
本次研究以A大桥为例，A大桥位于XX市，该大桥所在地区为亚热带季风气候，当地的气温温和，雨水丰沛，热量丰富，阳光充足，春寒夏热，气温的季节性变化显著，是通往B市里的必经之路，在B市码头上约1.5公里处跨越长江。该预应力混凝土桥是由该省的龙头建设工程集团有限公司总承包施工承建，由XX有限责任公司进行监理，XX土木工程设计有限公司进行设计，路线全程1.87KM，预计施工时间为2017年7月，预计完成时间为2018年9月，建设总时长一年零两个月，具体设计标准如表1所示，预计桥梁概念模型图如图1所示：
图1A大桥预设概念模型图
（二）设计分析
桥梁的承包施工单位中的技术人员结合该大桥的施工目的以及建设标准，在桥梁施工设计过程中，对混凝土、钢材的强度、截面的受压区的高度限值以及承载力都有着明确的分析，主要分为以下几点：首先，相关专业技术人员认为A大桥的跨中梁的高度需要采用1/30-1/45的主跨跨径，在最小跨径处取最大值，并且桥梁根部梁的高度要应用主跨梁的1/15左右。其二，技术人员认为A大桥的最小底板厚度需要控制在300mm左右，顶板最小厚度需要控制在260mm，悬臂端和腹板的最小厚度分别在180mm和420mm左右，其三，设计该桥梁时需要考虑到施工过程中可能出现的误差对结构绕度的影响，规定结构重量的误差控制在3%左右以内，铺装层超厚L/6000。注：L为桥梁的主跨跨径。与此同时，在施工的过程中需要考虑到存在的误差对混凝土收缩的影响程度。其四，施工过程中需要注意预应力混凝土的结构设计，考虑到最坏情况下的荷载效果，保证跨中下缘有合适的压应力储备，使得应压力储备<（1+L/200MPa）。其五，进行桥梁施工的过程中需要注意主梁的箱宽度，既保证其宽度小于A大桥桥面的1/2，并且箱梁的两边比例要协调，小于4左右，在设计的过程中避免成为多箱式。其六，在施工的过程中，相关技术人员需要考虑到突发情况的出现，也要保证施工过程中允许出现范围以外的误差产生，并且要事先设置相应的防范预案，一旦在施工的过程中出现突发状况，也能在第一时间及时弥补和修复，从而减少施工过程中不必要的损失出现。
（三）材料选择
由于A大桥所处的地区为亚热带季风性湿润气候，当地雨水充沛，并且B市码头上约1.5公里处跨越长江，这说明在进行桥梁设计的过程中需要注意施工材料的选择，当前桥梁施工中普遍选择的预应力钢材的重量较大，并且易腐蚀，在A大桥施工中会受到气候以及地理位置的影响，加重腐蚀程度。因此，该工程的技术人员在两种新型的施工材料中选择，一种为日本的一种由碳素纤维、玻璃纤维等形成的一种复合材料，该材料有着极强的张拉强度，并且柔性高，不易腐蚀，质量较轻等优势。另一种为西方发达国家研制的一种无需灌浆的PC钢材，这种钢材字在灌浆后有着相同的构造，主要用法是将钢材放置在套管中，并填充环氧树脂，当树脂硬化后与混凝土形成一体。这种材料的性能较好，并且在施工中会借助树脂的作用有着双重个防腐构造，防腐性能加倍，摩擦系数较少，配筋设计更容易进行。但是，在考虑到工程的预算和轻便易施工等角度，最终技术人员还是选择了性价比更高的第一种复合材料施工。
（四）施工要点
在上一小节中曾分析A大桥会受到随处的地理位置和区域气候的影响，这说明施工中需要注重防腐，技术人员在桥梁施工中采用了填充材料防腐的方法，在索外层加套管，对预应力筋进行张拉后，在套管中注入黄油、石蜡以及水泥浆等填充材料来达到防腐的目的。
除此之外，由于桥梁施工规范的设计会受到时效性的限制，具体的规范中并不能将预应力混凝土桥梁施工可能出现的突发突发情况及时预想，并给出明确的答复，那么在具体的预应力混凝土桥梁施工设计时，需要加强对突发情况的处理能力，在具体施工的过程中遇到了混凝土结构温度这一问题，以往版本的预应力混凝土桥梁规范桥面版升温的规定在具体施工的过程中只适合断面，而该桥梁的箱型界面温度和温差却没有给予规定，在具体施工的过程中不能盲目使用，而是需要结合实际情况向上级报告，将情况说明。除此之外，在预应力混凝土桥梁设计的过程中需要结合施工情况以及桥梁建设的目的来设计具体的执行方案，切不可照搬照抄以往的预应力混凝土桥梁案例进行，从而出现结构尺寸不合理、构造措施不合理等情况的出现。
在具体设计预应力混凝土桥梁时，由于整体的施工过高，无形中增加了整体的是施工难度，就需要严格筛选相关技术人员，保证预应力混凝土桥梁施工人员的专业素质达标，具备应对突发状况的能力，还要清楚的理解预应力混凝土桥梁的施工技术，以及与其他桥梁施工中不同的地方，以此来在施工的过程中及时做出自己的判断，保证整个施工技术质量成果的达标。除此之外，A大桥的建设工程集团有限公司结合另一监理公司对整个施工过程展开共同的监理，整个施工的过程严格遵守桥梁施工的相关质量合格标准，定期对整个施工的过程展开全面的监察，特别是一些特殊的施工环节更是需要采用了专业的技术设备来检验其施工质量成果，若是出现施工质量不达标，则立即修复处理，直至施工质量达标为止。
（五）成果分析
在经过一年零两个月的施工，A大桥于2018年9月及时竣工，大桥的设计建设与施工前的设计相一致，经过有关部门检测后，发现质量达标，投入使用后，效果理想，距今为止并没有出现裂痕和腐蚀等情况出现，在大桥开通后，A与B两市之间的沟通更加密切，通行更加便利，不仅带动了两市的经济发展，A大桥的成功建立更是成为了该市的建筑标志之一。
结论
总而言之，在我国桥梁施工事业的良性发展下，引入预应力技术是大势所趋，但在其技术成熟发展的同时，我们也需要认清与国际先进预应力技术水平仍存在较大的差距，需要对现有的预应力混凝土桥梁施工技术加以完善并积极引入先进的施工设计技术，提升施工人员的技术能力，建立健全完善的施工质量规范制度和标准，还要完善桥梁施工市场的监管力度，保证施工质量的达标，从而促使我国桥梁施工事业的不断发展。
参考文献
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