【正文】 筋率的要求外，還需根據(jù)構(gòu)件的構(gòu)造、強度等要求配置一定數(shù)量的非預(yù)應(yīng)力筋或體內(nèi)有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，即采用混合配筋方式，以改善裂縫的分布及改善結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，達到提高體外預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)和體內(nèi)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)極限強度的目的。從施工方法來看，有整體和節(jié)段施工；從配筋方式來看，有全體外和體內(nèi)、體外混合配筋；從與結(jié)構(gòu)的粘結(jié)情況來看，分有粘結(jié)和無粘結(jié)兩種。由于這些因素的綜合影響，將使問題變得非常復(fù)雜，存在著非線性問題，不能通過簡單的計算方法得到其極限承載能力。因此，在此狀態(tài)下，結(jié)構(gòu)基本處于彈性受力階段，結(jié)構(gòu)的變形也很小。① A類接縫，在預(yù)加應(yīng)力階段的最大拉應(yīng)力為,為混凝土在各施工階段的標準圓柱抗壓強度，單位為1b/in2（約70kPa）；在使用荷載階段最大拉應(yīng)力為，即混凝土達到齡期時的強度。所以，這種結(jié)構(gòu)往往以增加預(yù)應(yīng)力數(shù)量的方法來阻止混凝土裂縫的發(fā)生。 節(jié)段施工體外預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能與整體施工方法的體內(nèi)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)相比，采用預(yù)制節(jié)段施工法的體外預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，在構(gòu)件的節(jié)段間存在連接縫，所配置的非預(yù)應(yīng)力筋在接縫處被斷開，使構(gòu)件的抗彎剛度削弱，使其在相同荷載作用下的撓曲更大，也使其力學(xué)性能受到很大的影響。　而體內(nèi)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋布置在構(gòu)件內(nèi)部留的孔道內(nèi)，在每個截面上雖然預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)變與周圍混凝土應(yīng)變不協(xié)調(diào)，但預(yù)應(yīng)力筋沿構(gòu)件長度在截面上的相對位置是固定不變的，與構(gòu)件變形無關(guān)。（2）在結(jié)構(gòu)受力變形后，由于體外預(yù)應(yīng)力索與周圍混凝土體是脫離的，結(jié)構(gòu)僅在錨固點與轉(zhuǎn)向區(qū)域?qū)w外預(yù)應(yīng)力索有約束，只有在這些點處鋼索在構(gòu)件截面上的位置是不變的，在其它區(qū)段鋼索在截面上的相對位置將隨構(gòu)件的變形而變化。就預(yù)應(yīng)力混凝土梁而言，體內(nèi)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋與體外預(yù)應(yīng)力索可以布置成完全一樣的形式。從抗彎性能分析和設(shè)計的角度講，體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的受力特性與無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)類似。其破壞特點與適筋梁破壞的特點一致。當(dāng)外加荷載作用卸除后，體系又將回到原來的平衡狀態(tài)。體外預(yù)應(yīng)力簡支梁體系實際是一個帶柔性拉桿的內(nèi)部一次超靜定混合體系。在一般情況下，減振裝置間距以不大于7m為宜，或者也可以通過動力計算確定；在設(shè)置減振裝置處，體外預(yù)應(yīng)力筋與護套間應(yīng)用隔振材料填實。定位裝置由定位結(jié)構(gòu)構(gòu)造和定位器組成，兩者的具體形式可參照轉(zhuǎn)向裝置。成品的單根無粘結(jié)鋼絞線是鋼絞線束自身防腐最有效的手段，其中環(huán)氧涂層無粘結(jié)鋼絞線具有更好的防腐性能。定位構(gòu)造之間或定位與轉(zhuǎn)向構(gòu)造之間的距離一般不大于8m。如下圖34所示。其中灌漿的組合索一般和永久式的錨具配合，此類索與錨具組合方式的優(yōu)點是比較經(jīng)濟?？蓳Q可調(diào)型錨具在鋼索張拉錨固后，在錨具外需要預(yù)留一定長度的鋼索，以備再次張拉。該類錨具均采用大直徑的預(yù)埋鋼管將鋼絞線和混凝土體分開，通過工作錨板和螺母將錨固力傳到錨墊板上。錨具的錨墊板及預(yù)埋鋼管直接與混凝土相粘結(jié)，鋼索一旦被錨固，則不可更換，其索力不可調(diào)整。與有粘結(jié)體內(nèi)束全長范圍均能提供粘結(jié)力相比，體外索僅在有限的轉(zhuǎn)向點及錨固處與結(jié)構(gòu)連接，預(yù)加力完全靠錨具傳遞給結(jié)構(gòu)，錨具一旦失效，將對結(jié)構(gòu)造成災(zāi)難性的后果。圖33 單根無粘結(jié)外包PE 圖34 普通鋼絞線外包PE防護的體外索 防護的體外索不管護套和灌漿材料如何選擇，由單根無粘結(jié)鋼絞線組成的體外預(yù)應(yīng)力筋均能進行多次張拉。外護套與鋼絞線束之間通常采用灌漿措施，灌漿材料分為剛性材料和非剛性材料。外護套主要起防腐作用，通常采用兩種材料，即高密度聚乙烯(簡稱HDPE)管或鋼管，但在錨固段和轉(zhuǎn)向彎曲段一般均采用鋼管。既使發(fā)生問題，亦容易解決；（4）體外預(yù)應(yīng)力筋布置在混凝土截面的外側(cè)，可經(jīng)常用X射線和其它技術(shù)監(jiān)測，在使用期間容易檢查和更換；（5）體外預(yù)應(yīng)力筋僅在錨固區(qū)和轉(zhuǎn)向塊處與結(jié)構(gòu)相連,摩阻損失明顯減小,提高了預(yù)應(yīng)力的效益；（6）由于體外預(yù)應(yīng)力筋設(shè)在聚乙烯管當(dāng)中，故能最好地防銹并易于檢查質(zhì)量。體外預(yù)應(yīng)力用于橋梁的維修和加固，具有施工簡便、工期短、投入少、效果明顯等特點，且可以在不中斷交通的情況下實施，對結(jié)構(gòu)的損傷小。由于腹板內(nèi)不放置預(yù)應(yīng)力筋，所以可以把傳統(tǒng)的混凝土箱梁腹板改成混凝土桁架形式或直接在肋板式結(jié)構(gòu)中采用鋼腹板，采用波紋鋼腹板形式的法國Maupre橋，它是體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的代表作。由于它的體外預(yù)應(yīng)力索可以采用與體內(nèi)預(yù)應(yīng)力同樣的普通多股鋼絞線和錨具，與體內(nèi)預(yù)應(yīng)力索一樣采用水泥灌漿，故其預(yù)應(yīng)力索的成本很低．這種類型的橋梁結(jié)構(gòu)由于受連接縫的影響，跨徑一般為3050米。該橋在設(shè)計施工中采用了大量的創(chuàng)新技術(shù)，在預(yù)應(yīng)力設(shè)計上，該橋采用全體外預(yù)應(yīng)力設(shè)計，即所有預(yù)應(yīng)力索均布置在箱粱體外，錨固在墩頂橫梁上，鋼筋由位于箱梁下梗腋上的偏轉(zhuǎn)塊偏轉(zhuǎn)以滿足轉(zhuǎn)向要求，如圖31所示。當(dāng)體外預(yù)應(yīng)力索應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)時，稱為體外預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)；而當(dāng)體外預(yù)應(yīng)力索應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)時，則稱為預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)。體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)在世界上許多國家廣泛應(yīng)用，不斷創(chuàng)新，但在我國還處于起步階段，應(yīng)用范圍十分有限。 架橋機過孔，吊裝第3號墩頂0預(yù)制節(jié)段并臨時錨固，按第（3） 步驟懸臂拼裝至合攏段前（最大懸臂狀態(tài)），現(xiàn)澆中跨合攏濕接縫，張拉剩余體內(nèi)、外束，實現(xiàn)中跨合攏；216。 搭設(shè)施工平臺及提梁站，現(xiàn)場拼裝架橋機。 重復(fù)上述步驟，直至全部主梁架設(shè)完成。 運梁車分別運送第一跨預(yù)制節(jié)段至架橋機，調(diào)整標高，自左向右逐節(jié)段試拼，自第1號墩開始自左向右逐塊調(diào)整就位，并將接縫間滿涂環(huán)氧樹脂，張拉臨時預(yù)應(yīng)力筋；216。具體架設(shè)工序為：216。由于短線預(yù)制法適合工廠化生產(chǎn)，而且設(shè)備可以反復(fù)使用，有利于降低施工成本等諸多優(yōu)勢，預(yù)制工藝更為合理。短線法匹配預(yù)制的缺點：（1）因為每次預(yù)制的梁體比較少，造成周轉(zhuǎn)頻繁，延長了工期。 短線法節(jié)段箱梁預(yù)制工藝流程 短線法匹配預(yù)制技術(shù)的特點短線法在國內(nèi)的使用還不多，但是根據(jù)國外的普遍使用情況，短線法存在以下特點：短線法匹配預(yù)制的優(yōu)點：（1）短線預(yù)制法只需要三個節(jié)段長度的臺座，適合工廠化生產(chǎn)，而且設(shè)備可以反復(fù)使用，意味著短線法底模利用率很高。調(diào)整完成后即可澆筑該節(jié)段。一端用一個固定的鋼模板為端模，另一端利用已經(jīng)預(yù)制完成的前一節(jié)段作為端模，逐段預(yù)制，如圖（）所示。（4）臺座制作時占地面積比較大，直接影響成本的增加。（4）由于國內(nèi)運用此方法施工比較廣泛，因此施工工藝較為成熟。 長線法匹配預(yù)制工藝在國內(nèi)，長線法匹配預(yù)制方法已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，在應(yīng)用該施工技術(shù)的過程中，一些優(yōu)點得到了體現(xiàn)，同時也發(fā)現(xiàn)了一些缺點。隨著節(jié)段箱梁預(yù)制拼裝技術(shù)的發(fā)展，在國內(nèi)項目建設(shè)中多采用長線法施工，而短線法預(yù)制工藝在國外應(yīng)用比較廣泛。與前一代的節(jié)段預(yù)制拼裝技術(shù)相比，在施工工藝、結(jié)構(gòu)性能、連接構(gòu)造等方面更加優(yōu)越。 荊岳長江公路大橋與傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力混凝土腹板箱梁相比，波形鋼腹板組合結(jié)構(gòu)自重減輕約20%、充分發(fā)揮了材料性能（混凝土抗彎、波形鋼腹板抗剪）、預(yù)應(yīng)力使用效率高、抗震性能好。在該橋的有力推動下，大量跨江跨海通道引橋如上海長江大橋引橋、崇啟長江大橋、南京第四長江大橋、廈漳跨海大橋、泉州灣跨海大橋引橋等項目均采用該項技術(shù)。2003 年建成的上海滬閔二期高架道路工程，是我國國內(nèi)首次采用短線法匹配預(yù)制工藝預(yù)制寬節(jié)段箱梁，而且該工程中的“節(jié)段拼裝預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)弧形箱梁試驗研究”為我國首次，改變了滿堂支架對施工環(huán)境的影響，體現(xiàn)了我國橋梁設(shè)計和施工的又一次進步。 新瀏河大橋該橋采用的“預(yù)制梁節(jié)段拼裝”先進施工方法在我國國內(nèi)尚屬首次，機上懸掛拼裝工藝，也取得了圓滿成功，填補了國內(nèi)空白；而且與鄭州大方橋梁機械有限公司合作，制造了我國國內(nèi)第一臺DP450 型架橋機，又填補了一項空白。施工速度快、對環(huán)境的影響因素小以及對橋梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量要求越來越高成為現(xiàn)在的主要話題。隨后于1994 年完工的鄖陽漢江公路大橋首次采用專用三角吊機進行節(jié)段箱梁懸臂拼裝施工，這是一種節(jié)段箱梁預(yù)制拼裝技術(shù)在施工設(shè)備上的進步。在我國，對預(yù)制節(jié)段拼裝預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的研究開始于20 世紀60 年代。2000年建成通車的法國TGV地中海線的阿維尼翁特大橋，是首次在高速鐵路橋梁上采用預(yù)制節(jié)段上行式移動支架懸臂拼裝的體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。此外，馬來西亞、日本和澳大利亞的許多公路交通項目中都采用了節(jié)段預(yù)制拼裝技術(shù)。之后，結(jié)合體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)和先進架橋設(shè)備的標準化預(yù)制節(jié)段拼裝施工方法在全世界得到了快速發(fā)展，大量節(jié)段拼裝類型橋梁出現(xiàn)在城市高架、跨海大橋等工程中。上世紀六十年代，法國工程師在節(jié)段懸臂澆筑施工方法基礎(chǔ)上形成了預(yù)制節(jié)段懸臂拼裝施工方法，將節(jié)段預(yù)制與平衡懸臂施工相結(jié)合，加快了施工速度，提高了施工質(zhì)量。隨著橋梁建設(shè)的發(fā)展，橋梁施工正朝著構(gòu)件生產(chǎn)的工廠化、標準化、結(jié)構(gòu)拼裝化和裝配化以及施工設(shè)備機械化的方向發(fā)展，因此預(yù)制拼裝技術(shù)將是今后預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁主要施工方法之一。節(jié)段箱梁預(yù)制拼裝技術(shù)調(diào)研報告2016年9月41 / 44目 錄第一章 概 述 1 1 1 1 3第二章 節(jié)段箱梁預(yù)制及安裝方法 8 節(jié)段箱梁長線預(yù)制法 8 長線法預(yù)制工藝 8 8 9 短線法預(yù)制工藝 9 短線法匹配預(yù)制技術(shù)的特點 10 節(jié)段箱梁安裝方法 11 懸掛法施工 11 懸臂法施工 12第三章 節(jié)段箱梁體外預(yù)應(yīng)力體系研究 14 14 體外預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的概念及應(yīng)用 14 16 17 17 18 19 體外預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)的防腐與防護 20 體外預(yù)應(yīng)力筋的定位與減振 21 體外預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的受力性能 21 整體施工的體外預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能 22 節(jié)段施工體外預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能 23 影響體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的主要因素 24第四章 **橋南岸灘橋總體施工方案 27 27 跨徑選擇 27 施工方案選擇 28第五章 工程實例、耐久性研究及方案比較 30 國內(nèi)相關(guān)內(nèi)似工程采用節(jié)段預(yù)制拼裝法施工的典型實例 30 武西高速公路桃花峪黃河大橋節(jié)段梁工程概況 30 泉州灣跨海大橋南岸淺水區(qū)節(jié)段梁工程概況 31 虎門二橋節(jié)段梁工程概況 32 蕪湖長江公路二橋節(jié)段梁工程概況 33 34 34 34 36第六章 調(diào)研結(jié)論及建議 39第一章 概 述隨著社會經(jīng)濟和現(xiàn)代化建設(shè)的快速發(fā)展，橋梁建設(shè)的發(fā)展也迎來了良好的機遇期，因此橋梁設(shè)計的各種新的理念和橋梁施工的各種新的方法都不斷的被嘗試。到目前為止，節(jié)段箱梁預(yù)制拼裝技術(shù)在美國、歐洲、日本等工業(yè)化發(fā)達國家應(yīng)用比較廣泛，而在我國只是處于起步階段。節(jié)段箱梁預(yù)制拼裝技術(shù)之所以能被工程界廣泛認同，主要的優(yōu)勢表現(xiàn)在：橋梁上部結(jié)構(gòu)節(jié)段預(yù)制和下部結(jié)構(gòu)的施工可同時進行，施工速度快，工期縮短；梁體的預(yù)制工廠化，施工質(zhì)量好，而且上部結(jié)構(gòu)線形控制較為容易；節(jié)段箱梁的養(yǎng)護時間較長，成橋以后梁體的徐變和預(yù)應(yīng)力損失較?。还S化預(yù)制和機械化施工提高了現(xiàn)代化橋梁的建設(shè)水平；采用流水施工，箱梁的預(yù)制和安裝可以分開進行，相互不干擾，縮短了施工工期；有利于橋位處的環(huán)保，減少了對橋下的現(xiàn)有交通的影響。1980年竣工、由Jean Muller設(shè)計的美國Long Key橋，是美國第一座采用預(yù)制節(jié)段逐跨拼裝施工的體外預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁，也是新一代的體外預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁。2000年建成的泰國曼谷曼納高速公路高架橋，全長55km，耗資10億美元，平均跨度42m，整個工程預(yù)制節(jié)段39570個，全部采用體外預(yù)應(yīng)力、干接縫、逐跨拼裝技術(shù)。1991年建成通車的墨西哥蒙特雷地鐵線高架橋梁（，共用6503個預(yù)制節(jié)段），采用體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)、逐跨拼裝施工方法。標準化分段、系列化的預(yù)制與拼裝施工工藝，在現(xiàn)場施工環(huán)境較差情況下，可以大大縮短現(xiàn)場施工時間，對環(huán)境的不利影響降低到最小程度，并使施工質(zhì)量得到保證。這是首次在我國鐵路建設(shè)上采用了懸臂掛籃、箱形截面、梁段預(yù)制膠拼施工等一系列新技術(shù)。當(dāng)前，隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)的快速發(fā)展，橋梁建設(shè)步入了高峰期，與此同時工程環(huán)境的要求越來越高，導(dǎo)致對施工的制約條件越來越嚴格。該橋全長421m，主橋采用混凝土節(jié)段箱梁預(yù)制拼裝施工工藝，如圖（）所示。在該工程建設(shè)中，在第82 跨和第96 跨采用的是Ⅱ型架橋機安裝主梁，這是節(jié)段箱梁預(yù)制拼裝技術(shù)在施工設(shè)備上的又一大進步。懸臂拼裝技術(shù)和短線匹配預(yù)制工藝在蘇通大橋上的又一次成功的應(yīng)用，充分體現(xiàn)了采用節(jié)段箱梁預(yù)制拼裝技術(shù)進行工程施工作業(yè)在我國逐