【正文】 腹板組合結(jié)構(gòu)橋梁基本都采用懸臂澆筑和支架現(xiàn)澆的施工工藝。此外，在我國城市軌道交通領(lǐng)域，廣州地鐵4號線首次采用節(jié)段預(yù)制拼裝技術(shù)，. 到目前為止。2006 年通車的廣州軌道交通四號線工程，使節(jié)段箱梁生產(chǎn)工廠化以及預(yù)制節(jié)段在現(xiàn)場通過架橋機(jī)安裝技術(shù)又提高到了一個(gè)新的水平。隨后建造的香港西鐵高架橋， 左右的主梁節(jié)段，采用架橋機(jī)組合拼裝，如圖（）所示。這些因素對節(jié)段預(yù)制拼裝技術(shù)的發(fā)展起到了決定性的推動(dòng)作用。此后，隨著施工機(jī)械的進(jìn)步和完善，節(jié)段預(yù)制拼裝技術(shù)在我國得到了較大的認(rèn)可和發(fā)展。當(dāng)時(shí)在成昆鐵路上建造了兩座預(yù)應(yīng)力混凝土懸臂梁橋：舊莊河1 號橋和孫水河5號橋。隨著設(shè)計(jì)與施工技術(shù)的發(fā)展，預(yù)制節(jié)段拼裝施工方法已不限于在橋梁的上部結(jié)構(gòu)使用。（a）Long Key bridge （b） Seven Mile bridge（c）泰國曼谷曼納高速公路橋在鐵路橋梁方面，最早采用預(yù)制節(jié)段施工法的是法國1976年建造的MarnelaVallee高架橋和日本的Kakogawa橋，橋長分別為1528m和500m，采用上行移動(dòng)式支架懸臂拼裝施工。美國佛羅里達(dá)州MidBay和GarconPoint跨海大橋采用了干接縫、體外預(yù)應(yīng)力、節(jié)段逐跨拼裝施工法，分別在1992年9月和1998年3月創(chuàng)造了逐跨拼裝施工一周架橋290和299m的世界記錄。1962年在巴黎南部塞納河上建成的ChoisyLeRoi橋是最早采用預(yù)制節(jié)段懸臂拼裝施工的混凝土橋，該橋由著名工程師Jean Muller設(shè)計(jì)。節(jié)段箱梁預(yù)制拼裝技術(shù)是近五十年內(nèi)才發(fā)展起來的一種施工技術(shù)。其中，節(jié)段箱梁預(yù)制拼裝技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展最令人矚目，而且得到了世界各國建設(shè)領(lǐng)域的廣泛認(rèn)可。20 世紀(jì)60 年代初期，節(jié)段預(yù)制拼裝施工方法首先出現(xiàn)在歐洲，70 年代傳到美洲，直到80 年代才被引入中國，并且結(jié)構(gòu)型式呈現(xiàn)了多樣化和復(fù)雜化的趨勢。它是借助預(yù)應(yīng)力束施加于混凝土預(yù)制節(jié)段上的壓力，使得節(jié)段間接觸面緊密結(jié)合，從而使節(jié)段整合形成一個(gè)整體來承擔(dān)橋梁荷載。20世紀(jì)70年代，預(yù)制節(jié)段拼裝施工工藝得到了迅速發(fā)展，從最初的平衡懸臂拼裝施工方法，逐步發(fā)展成逐跨拼裝施工等多種方法。1996年竣工的韓國漢城內(nèi)環(huán)線，也采用了預(yù)制節(jié)段懸臂拼裝施工，預(yù)應(yīng)力體系為體內(nèi)、體外混合配束形式。進(jìn)入90年代，在城市輕軌和高速鐵路橋梁方面，預(yù)制節(jié)段拼裝施工法得到了推廣應(yīng)用，而且體外預(yù)應(yīng)力的使用呈現(xiàn)逐步上升趨勢。20世紀(jì)70年代橋梁下部結(jié)構(gòu)的預(yù)制節(jié)段拼裝施工技術(shù)，在荷蘭、美國等一些國家也開始得到應(yīng)用。舊莊河1 號橋主跨為24m+48m+24m，采用預(yù)制節(jié)段懸臂拼裝施工法；孫水河5 ++，采用預(yù)制節(jié)段逐跨拼裝施工法。隨后的石長線湘江大橋、珠海淇澳大橋、閩江大橋、福建廈門高集海峽大橋、夷陵長江大橋等數(shù)十座大橋都采用了節(jié)段預(yù)制拼裝、逐跨施工技術(shù)。2001 年，嘉瀏高速公路上的瀏河大橋就是在這種環(huán)境下采用節(jié)段箱梁預(yù)制拼裝技術(shù)建成的。西鐵高架橋由于施工場地狹小，主梁整體預(yù)制的可能性較小，因此采用節(jié)段箱梁預(yù)制拼裝工藝，而且能夠達(dá)到很好的效果。2008 年建成的蘇通大橋采用節(jié)段箱梁短線法預(yù)制工藝以及懸臂拼裝法施工工藝，跨徑為1088 米，斜拉橋跨徑為全球之最。 國內(nèi)采用節(jié)段預(yù)制拼裝技術(shù)的典型橋梁橋梁建成時(shí)間結(jié)構(gòu)形式最大跨度（m）施工方法香港藍(lán)巴勒海峽大橋1996連續(xù)剛構(gòu)120節(jié)段預(yù)制懸臂拼裝澳門珠澳蓮花大橋主橋1999連續(xù)剛構(gòu)96節(jié)段預(yù)制懸臂拼裝上海新瀏河大橋2001簡支梁42節(jié)段預(yù)制逐孔拼裝上海滬閔高架2004連續(xù)梁35節(jié)段預(yù)制逐孔拼裝廣州地鐵4號線2005簡支梁30節(jié)段預(yù)制逐孔拼裝深港西部通道引橋2007連續(xù)梁75節(jié)段預(yù)制懸臂拼裝廈門集美大橋2008連續(xù)梁100節(jié)段預(yù)制懸臂拼裝蘇通大橋引橋2008連續(xù)梁75節(jié)段預(yù)制懸臂拼裝上海長江大橋引橋2009連續(xù)梁60節(jié)段預(yù)制懸臂拼裝崇啟長江大橋2011連續(xù)梁50節(jié)段預(yù)制逐孔拼裝南京第四長江大橋2012連續(xù)梁65懸臂拼裝、逐孔拼裝廈漳跨海大橋2012連續(xù)梁節(jié)段預(yù)制懸臂拼裝2010年12月建成的荊岳長江公路大橋?yàn)橹骺?16m混合梁斜拉橋，該橋邊跨混凝土箱梁長251m，首次摒棄了傳統(tǒng)的支架現(xiàn)澆施工工藝，而采用落地支架的節(jié)段預(yù)制拼裝施工技術(shù)，大大提高了混凝土箱梁結(jié)構(gòu)的耐久性。將節(jié)段箱梁預(yù)制拼裝技術(shù)引入波形鋼腹板橋梁建設(shè)中，可改善常規(guī)節(jié)段預(yù)制拼裝橋梁接縫受力性能、提高抗震防災(zāi)能力，同時(shí)能降低建設(shè)成本。因此，研究節(jié)段預(yù)制拼裝技術(shù)的施工工藝就具有了很大的必要性。然后，將整跨度的主梁按照設(shè)計(jì)要求分成節(jié)段，把節(jié)段按照奇數(shù)、偶數(shù)劃分，在預(yù)制臺座上按照奇數(shù)和偶數(shù)的順序預(yù)制節(jié)段箱梁。（2）預(yù)制時(shí)由于臺座底模線形的調(diào)整能夠一次完成，測量工作比較集中，所以在生產(chǎn)人員和測量人員之間的交叉作業(yè)干擾性小。（2）由于臺座的制作成本較高，而且除非是相同的橋梁梁體，否則長線法預(yù)制的臺座無法用于下一個(gè)項(xiàng)目，即無法周轉(zhuǎn)使用，造成比較大的浪費(fèi)。短線法在國外的預(yù)制拼裝工程中，得到了普遍的應(yīng)用，特別適用于有縱向和橫向曲線的橋梁?；顒?dòng)支座下有四個(gè)液壓千斤頂和運(yùn)載軌道，它們分別用來調(diào)整匹配節(jié)段的豎向位置和水平位置。依次循環(huán)，直致完成所有節(jié)段的預(yù)制。（3）占地面積少，節(jié)約了地面資源。（3）施工精度要求比長線法高的多，增加了施工難度。 懸掛法施工梁段運(yùn)輸方式為：靠近預(yù)制場建設(shè)提梁站，梁段從預(yù)制場運(yùn)至提梁站處，采用龍門吊將梁段吊裝至運(yùn)梁車上，之后通過施工便道或梁上運(yùn)梁運(yùn)送至架設(shè)部位。 搭設(shè)施工平臺及提梁站，現(xiàn)場拼裝架橋機(jī)。 架橋機(jī)過孔，前支腿支于第3號墩頂，吊裝第3號墩頂0預(yù)制節(jié)段并臨時(shí)錨固，按第 （2）、（3） 步驟架設(shè)第二跨預(yù)制節(jié)段，張拉2號墩頂頂板束，張拉第二跨對應(yīng)體內(nèi)、體外預(yù)應(yīng)力束。具體架設(shè)工序?yàn)椋?16。 運(yùn)梁車分別運(yùn)送預(yù)制節(jié)段至架橋機(jī)，調(diào)整標(biāo)高，從2號墩開始對稱懸臂拼裝，節(jié)段試拼，調(diào)整就位，并將接縫間滿涂環(huán)氧樹脂，張拉體內(nèi)縱向預(yù)應(yīng)力，縱向預(yù)應(yīng)力張拉完畢后在行車道外側(cè)一端張拉第一跨橫向預(yù)應(yīng)力，懸臂拼裝至合攏段前（最大懸臂狀態(tài)）；216。 懸臂法施工第三章 節(jié)段箱梁體外預(yù)應(yīng)力體系研究體外預(yù)應(yīng)力是后張預(yù)應(yīng)力體系的重要分支，是近年來預(yù)應(yīng)力技術(shù)的研究熱點(diǎn)之一。由于在我國現(xiàn)行橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范中對節(jié)段拼裝體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)尚無明確具體的規(guī)定，設(shè)計(jì)時(shí)只能參照國外相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，有必要加快我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究制定，以期推動(dòng)預(yù)制節(jié)段拼裝體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)在我國橋梁領(lǐng)域的應(yīng)用。圖31 體外預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)一般構(gòu)造（2）體外預(yù)應(yīng)力在混凝土橋梁的應(yīng)用現(xiàn)代體外預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的應(yīng)用主要有三個(gè)方面：首先，以Long Key橋?yàn)榇淼牟捎弥鹂珙A(yù)制節(jié)段施工的長橋。為加快施工速度及最大程度上發(fā)揮體外預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，該橋首次在主梁預(yù)制節(jié)段之前采用復(fù)式剪力和干接縫。二是用粗大的體外鋼索替代了原先配置在腹板內(nèi)的大量體內(nèi)預(yù)應(yīng)力索；簡化了腹板的構(gòu)造及其厚度，其主要應(yīng)用在懸臂施工和項(xiàng)推施工的橋梁中。三是應(yīng)用于原有預(yù)應(yīng)力混凝土體內(nèi)配筋結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的維修和加固?；炷馏w內(nèi)不設(shè)置或少設(shè)置預(yù)應(yīng)力筋，使普通鋼筋布置容易，因而使施工工藝簡化，提高工作效率，并提高工程質(zhì)量。隨著結(jié)構(gòu)形式、預(yù)應(yīng)力材料和設(shè)備的不斷發(fā)展，體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)將體現(xiàn)更大的優(yōu)越性，但考慮到結(jié)構(gòu)的安全，到目前為止，完全采用體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)結(jié)合節(jié)段施工的只有福建洪塘大橋引橋、蕪湖二橋以及國外80年代早期幾座橋，其余均為體內(nèi)體外混合配束形式。為便于預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)穿、檢查、檢測及更換，外護(hù)套應(yīng)做成可伸縮式的構(gòu)造，并在各伸縮段的連接部位具有良好強(qiáng)度與密封性。水泥灌漿適用于體外預(yù)應(yīng)力筋離散粘結(jié)（如體外預(yù)應(yīng)力筋在轉(zhuǎn)向和錨固段與梁體粘結(jié)），或完全無粘結(jié)的情況。如鋼束在錨固及轉(zhuǎn)向位置采用單層管道時(shí)，只能采用全無粘結(jié)構(gòu)造和非剛性的灌漿材料，才能保證鋼束在必要時(shí)能夠拆卸和更換。圖33 錨具構(gòu)造圖體外預(yù)應(yīng)力索的錨具根據(jù)體外索的使用特點(diǎn)分為永久式和可調(diào)式兩大類。錨具在錨固以后用環(huán)氧砂漿或混凝土做封錨處理，防止水份滲入。 可換不可調(diào)型錨具在鋼索張拉后無法放松，但可以全部拆除。重復(fù)張拉前，打開錨頭外部的密封罩，清除灌注材料，裝上張拉千斤頂，即可進(jìn)行張拉，該種類型的錨具一般用作施工臨時(shí)索?；炷羶?nèi)的預(yù)埋管段需以水泥漿灌注密封，永久式錨具與成品索配合使用時(shí)，錨固區(qū)用于不需換索、合使用的可調(diào)式錨具錨固區(qū)由帶螺母的螺紋錨頭、錨墊板、調(diào)索的情況。單跨布置的體外預(yù)應(yīng)力筋通常有兩個(gè)轉(zhuǎn)向構(gòu)造，連續(xù)布置的體外預(yù)應(yīng)力筋可能設(shè)三個(gè)以上的轉(zhuǎn)向構(gòu)造。從正彎矩區(qū)段過渡到負(fù)彎矩區(qū)段連續(xù)布置的體外預(yù)應(yīng)力筋，除在跨內(nèi)設(shè)置轉(zhuǎn)向構(gòu)造外，近支座附近也要設(shè)置轉(zhuǎn)向構(gòu)造。 體外預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)的防腐與防護(hù)體外預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)的防腐與防護(hù)，由鋼絞線束的自身防腐、護(hù)套與灌漿料的保護(hù)，以及錨具的防腐與防護(hù)措施所組成。不管護(hù)套采用何種灌注料，錨具的喇叭管、延伸管內(nèi)均需灌料，這是鋼鉸線防腐的關(guān)鍵部分，如體外預(yù)應(yīng)力筋采用無粘結(jié)構(gòu)造，則用油脂或其它非硬固性材料填充喇叭管及延伸管，以便拆卸更換，在錨具的錨板外側(cè)也應(yīng)設(shè)置防護(hù)罩，并灌注防腐料。(2) 體外預(yù)應(yīng)力筋的減振裝置體外預(yù)應(yīng)力筋的振動(dòng)，會(huì)在轉(zhuǎn)向和錨固構(gòu)造處產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力，并影響到錨具夾片，從而降低鋼絞線的疲勞強(qiáng)度。 體外預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的受力性能在體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中，預(yù)應(yīng)力筋錨固在梁端或中間橫隔梁上，通過轉(zhuǎn)向塊調(diào)整預(yù)應(yīng)力筋的方向，以適應(yīng)梁的受力要求。因此在結(jié)構(gòu)自重及預(yù)加力共同作用下，該體系已處于平衡狀態(tài)。（1）當(dāng)梁內(nèi)受拉鋼筋的應(yīng)力達(dá)到后，預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力達(dá)到，或未達(dá)到時(shí)()，在外荷載略有增長的情況下，梁內(nèi)受拉鋼筋的變形不斷增長，垂直裂縫迅速開展，正截面混凝土受壓高度不斷減小。所以體外預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁要受超筋條件的限制，如果梁體已是超筋構(gòu)件，施加體外預(yù)應(yīng)力不能提高其抗彎強(qiáng)度，反而降低其延性:如果梁體在施加預(yù)應(yīng)力后成為超筋構(gòu)件，這時(shí)再增大體外預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力亦不能提高其抗彎強(qiáng)度。但在極限承載力狀態(tài)下，由于預(yù)應(yīng)力筋與混凝土之間可以發(fā)生滑動(dòng)使得體外預(yù)應(yīng)力鋼束的應(yīng)變與混凝土主梁的應(yīng)變在相同截面上不協(xié)調(diào)，體外預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力發(fā)展將不同于體內(nèi)束，通常不會(huì)達(dá)到屈服，從而導(dǎo)致其抗彎能力的削弱。整體施工的體外預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)與無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)是基本相同的，它們從施加預(yù)應(yīng)力、受荷至消壓、開裂直至最后破壞的機(jī)理也是相似的，兩者的差別主要在構(gòu)造上；節(jié)段施工的體外預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能較為特殊，與整體施工的無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的差別較大。由于這個(gè)原因，體外預(yù)應(yīng)力索對截面的偏心距會(huì)隨著構(gòu)件彎曲下?lián)隙鴾p小，從而減小了預(yù)應(yīng)力的作用，這種現(xiàn)象稱為二次效應(yīng)。但考慮到體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)二效應(yīng)的特殊性，在計(jì)算體外預(yù)應(yīng)力索極限應(yīng)力時(shí)應(yīng)有所不同，可以參照歐洲標(biāo)準(zhǔn)，偏安全地取鋼索的有效預(yù)應(yīng)力為極限應(yīng)力。（1）正常使用極限狀態(tài)在節(jié)段拼裝施工的體外預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)中，若完全采用純無粘結(jié)的體外預(yù)應(yīng)力索，即節(jié)塊間沒有粘結(jié)鋼筋通過，則預(yù)制節(jié)塊間的裂縫便難以控制。在美國州際公路和運(yùn)輸工作協(xié)會(huì)（AASHTO）1989年出版的《節(jié)段式混凝土橋梁設(shè)計(jì)和施工指導(dǎo)性規(guī)范》中，把節(jié)段連接縫分為兩類：一類為預(yù)制節(jié)段間的濕接縫或膠接縫和現(xiàn)澆混凝土接縫、另一類為預(yù)制節(jié)塊間的干接縫，前者稱為A類接縫；后者稱為B類接縫。② B類接縫當(dāng)為體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)時(shí)，在最不利荷載下，最小壓應(yīng)力為200lb/in2（）。（2）承載能力極限狀態(tài)由于體外預(yù)應(yīng)力索應(yīng)變與混凝土構(gòu)件的應(yīng)變在同一截面處不協(xié)調(diào)，體外預(yù)應(yīng)力索的應(yīng)力發(fā)展也將不同于體內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋，通常在極限狀態(tài)下不會(huì)達(dá)到屈服，從而導(dǎo)致其抗彎能力削弱。歐洲混凝土委員會(huì)1990年的混凝土模式規(guī)范（CEB—90）已將混凝土非線性分析模式納入有關(guān)條文，我國《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范》也在附錄中列入了有關(guān)非線性有限元的條文。（1）整體施工與節(jié)段施工同無粘結(jié)體內(nèi)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)一樣，對于配筋率較低的受彎構(gòu)件，在承受彎曲荷載時(shí)僅出現(xiàn)一條或少數(shù)幾條裂縫，且發(fā)生在最大彎矩附近。圖36為非預(yù)應(yīng)力筋的不同配筋率對結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響，采用美國學(xué)者Rabbat和Sowlat的試驗(yàn)結(jié)構(gòu)，在計(jì)算中假設(shè)原結(jié)構(gòu)在受拉區(qū)的非預(yù)應(yīng)力筋配筋率為。圖37為鋼索的體內(nèi)、體外混合配筋對節(jié)段施工結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響