【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)量的非預應力筋或體內(nèi)有粘結(jié)預應力筋，即采用混合配筋方式，以改善裂縫的分布及改善結(jié)構(gòu)的力學性能，達到提高體外預應力混凝土結(jié)構(gòu)和體內(nèi)無粘結(jié)預應力混凝土結(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，在預加應力階段的最大拉應力為,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)往往以增加預應力數(shù)量的方法來阻止混凝土裂縫的發(fā)生。 節(jié)段施工體外預應力混凝土結(jié)構(gòu)的力學性能與整體施工方法的體內(nèi)無粘結(jié)預應力混凝土結(jié)構(gòu)相比，采用預制節(jié)段施工法的體外預應力混凝土結(jié)構(gòu)，在構(gòu)件的節(jié)段間存在連接縫，所配置的非預應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，也使其力學性能受到很大的影響?！《w內(nèi)無粘結(jié)預應力筋布置在構(gòu)件內(nèi)部留的孔道內(nèi)，在每個截面上雖然預應力筋的應變與周圍混凝土應變不協(xié)調(diào)，但預應力筋沿構(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，由于體外預應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外預應力索有約束，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。就預應力混凝土梁而言，體內(nèi)無粘結(jié)預應力筋與體外預應力索可以布置成完全一樣的形式。從抗彎性能分析和設計的角度講，體外預應力結(jié)構(gòu)的受力特性與無粘結(jié)預應力結(jié)構(gòu)類似。其破壞特點與適筋梁破壞的特點一致。當外加荷載作用卸除后，體系又將回到原來的平衡狀態(tài)。體外預應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；在設置減振裝置處，體外預應力筋與護套間應用隔振材料填實。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應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）體外預應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）體外預應力筋僅在錨固區(qū)和轉(zhuǎn)向塊處與結(jié)構(gòu)相連,摩阻損失明顯減小,提高了預應力的效益；（6）由于體外預應力筋設在聚乙烯管當中，故能最好地防銹并易于檢查質(zhì)量。體外預應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)不放置預應力筋，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，它是體外預應力結(jié)構(gòu)的代表作。由于它的體外預應力索可以采用與體內(nèi)預應力同樣的普通多股鋼絞線和錨具，與體內(nèi)預應力索一樣采用水泥灌漿，故其預應力索的成本很低．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。該橋在設計施工中采用了大量的創(chuàng)新技術(shù)，在預應力設計上，該橋采用全體外預應力設計，即所有預應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。當體外預應力索應用于混凝土結(jié)構(gòu)時，稱為體外預應力混凝土結(jié)構(gòu)；而當體外預應力索應用于鋼結(jié)構(gòu)時，則稱為預應力鋼結(jié)構(gòu)。體外預應力技術(shù)在世界上許多國家廣泛應用，不斷創(chuàng)新，但在我國還處于起步階段，應用范圍十分有限。 架橋機過孔，吊裝第3號墩頂0預制節(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。 搭設施工平臺及提梁站，現(xiàn)場拼裝架橋機。 重復上述步驟，直至全部主梁架設完成。 運梁車分別運送第一跨預制節(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，張拉臨時預應力筋；216。具體架設工序為：216。由于短線預制法適合工廠化生產(chǎn)，而且設備可以反復使用，有利于降低施工成本等諸多優(yōu)勢，預制工藝更為合理。短線法匹配預制的缺點：（1）因為每次預制的梁體比較少，造成周轉(zhuǎn)頻繁，延長了工期。 短線法節(jié)段箱梁預制工藝流程 短線法匹配預制技術(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：短線法匹配預制的優(yōu)點：（1）短線預制法只需要三個節(jié)段長度的臺座，適合工廠化生產(chǎn)，而且設備可以反復使用，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)預制完成的前一節(jié)段作為端模，逐段預制，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。 長線法匹配預制工藝在國內(nèi)，長線法匹配預制方法已經(jīng)得到了廣泛的應用，在應用該施工技術(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)段箱梁預制拼裝技術(shù)的發(fā)展，在國內(nèi)項目建設中多采用長線法施工，而短線法預制工藝在國外應用比較廣泛。與前一代的節(jié)段預制拼裝技術(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)的預應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）、預應力使用效率高、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制工藝預制寬節(jié)段箱梁，而且該工程中的“節(jié)段拼裝預應力混凝土連續(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)了我國橋梁設計和施工的又一次進步。 新瀏河大橋該橋采用的“預制梁節(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)段箱梁預制拼裝技術(shù)在施工設備上的進步。在我國，對預制節(jié)段拼裝預應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制節(jié)段上行式移動支架懸臂拼裝的體外預應力結(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)段預制拼裝技術(shù)。之后，結(jié)合體外預應力技術(shù)和先進架橋設備的標準化預制節(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)上形成了預制節(jié)段懸臂拼裝施工方法，將節(jié)段預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備機械化的方向發(fā)展，因此預制拼裝技術(shù)將是今后預應力混凝土橋梁主要施工方法之一。節(jié)段箱梁預制拼裝技術(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)段箱梁預制及安裝方法 8 節(jié)段箱梁長線預制法 8 長線法預制工藝 8 8 9 短線法預制工藝 9 短線法匹配預制技術(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)段箱梁體外預應力體系研究 14 14 體外預應力混凝土結(jié)構(gòu)的概念及應用 14 16 17 17 18 19 體外預應力系統(tǒng)的防腐與防護 20 體外預應力筋的定位與減振 21 體外預應力混凝土結(jié)構(gòu)的受力性能 21 整體施工的體外預應力混凝土結(jié)構(gòu)的力學性能 22 節(jié)段施工體外預應力混凝土結(jié)構(gòu)的力學性能 23 影響體外預應力結(jié)構(gòu)力學性能的主要因素 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)代化建設的快速發(fā)展，橋梁建設的發(fā)展也迎來了良好的機遇期，因此橋梁設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)段箱梁預制拼裝技術(shù)在美國、歐洲、日本等工業(yè)化發(fā)達國家應用比較廣泛，而在我國只是處于起步階段。節(jié)段箱梁預制拼裝技術(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應力損失較??；工廠化預制和機械化施工提高了現(xiàn)代化橋梁的建設水平；采用流水施工，箱梁的預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設計的美國Long Key橋，是美國第一座采用預制節(jié)段逐跨拼裝施工的體外預應力混凝土橋梁，也是新一代的體外預應力混凝土橋梁。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，整個工程預制節(jié)段39570個，全部采用體外預應力、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個預制節(jié)段），采用體外預應力技術(shù)、逐跨拼裝施工方法。標準化分段、系列化的預制與拼裝施工工藝，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上采用了懸臂掛籃、箱形截面、梁段預制膠拼施工等一系列新技術(shù)。當前，隨著我國基礎(chǔ)建設的快速發(fā)展，橋梁建設步入了高峰期，與此同時工程環(huán)境的要求越來越高，導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)段箱梁預制拼裝施工工藝，如圖（）所示。在該工程建設中，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)段箱梁預制拼裝技術(shù)在施工設備上的又一大進步。懸臂拼裝技術(shù)和短線匹配預制工藝在蘇通大橋上的又一次成功的應用，充分體現(xiàn)了采用節(jié)段箱梁預制拼裝技術(shù)進行工程施工作業(yè)在我國逐