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摘要：混凝土是现代建筑中最常用的材料之一，不同建筑工程中混凝土的应用形式存在差异，预应力混凝土连续梁是目前较为常见的一种混凝土构件，能够发挥连续梁的优势。基于此，本文以高铁施工中预应力混凝土连续梁的应用作为切入点，对其特点和施工工序给予简述，再以此为基础，重点论述高铁施工中预应力混凝土连续梁质量控制，并给出控制方法，以期为实际施工作业提供必要参考。
关键词：预应力；混凝土连续梁；悬臂法；水化放热
预应力混凝土连续梁也被称为预应力钢筋混凝土梁，该结构采用预应力混凝作为桥梁以及其他结构的主要材料，利用钢筋或钢丝（索）预张力的返利，可使混凝土在受载前预先受压，从而提高结构整体的稳定性。现代高铁施工中，存在跨越式结构，需要应用预应力混凝土连续梁施工技术满足建设要求，鉴于该工艺的复杂性，针对其施工特点、流程以及质量控制展开分析有一定的必要。
1.高铁施工中预应力混凝土连续梁的应用
1.1高铁施工中预应力混凝土连续梁施工特点
应用于高铁施工中的预应力混凝土连续梁，与常规预应力混凝土连续梁差别不大，在施工上存在其自身特点，这些特点以悬臂施工法为基础。在采用悬臂法的情况下，预应力混凝土连续梁施工无需记住支架，免去了大型吊装设备进场和使用的麻烦。同时，施工过程中的桥段可以在多个平行工作面进行作业，分段、分项目施工具有实现工作，工程进度大大加快，施工效率高。悬臂法施工过程中，连续梁受力状态和连续梁成桥后的受力状态相近，有利于对结构受力情况进行模拟和控制。由于悬臂法施工对空间的要求不高，高铁建设过程中不会影响交通作业，即便当地条件特殊、交通拥挤，也不会受到施工作业困扰。最后，预应力混凝土连续梁施工技术成熟、设备不存在特殊要求，具备良好的适应性，可以满足流水作业要求，丰富的经验也保证了施工质量[1]。
1.2高铁施工中预应力混凝土连续梁施工工序
在高铁施工中，预应力混凝土连续梁施工带有典型的模式化特征，这是其特点之一，也是该工艺下施工质量的主要保证。一般要求进行地基处理，搭建脚手架和预压底模、侧模安装。之后进行两题底腹板钢筋的绑扎，以保证施工过程的稳定性，预应力波纹管安装与底腹板安装同步进行，再安装内模、端模，并进行顶板钢筋的绑扎。该过程中要求时刻注意整体工程进度和质量，尤其绑扎的牢固性、安装的位置的偏差不得超过2％。顶板钢筋的绑扎完成后，在对应位置安装预应力波纹管，进行梁体混凝土的灌注，灌注过程一般不宜超过1.5小时，完成灌注后进行封闭处理和养护，混凝土凝结强度达到设计标准后进行拆模、压浆，完成整个施工。上述流程如图1所示。
图 1 预应力混凝土连续梁施工工序
2.高铁施工中预应力混凝土连续梁质量控制
2.1工程概况
新建石家庄至济南铁路客运专线起自河北省石家庄市，经河北省衡水市、山东省德州市，至山东省济南市。线路全长323.112km，共设11个车站，分为10个标段。本文选取站前工程SJZ-3标段进行分析。
新建石家庄至济南铁路客运专线站前工程SJZ-3标段第三分部管段施工里程为改DK99+358.52～DIIK105+796.91，全长6.439km，位于衡水市境内。其中，包括路基2.568km,特大桥1座，框构中桥2座，涵洞8座。其中特大桥需要上跨既有石德铁路，为保证施工质量，建设单位与设计单位进行了反复磋商，拟定应用预应力混凝土转体连续梁施工技术。连续梁起止里程为改DK100+485.80～改DK100+663.30，全长177.5m。连续梁在改DK100+566.40里程处与既有石德铁路斜交，交角29o56′。连续梁0#块、1#块和边跨直线段采用支架现浇法施工，其余采用悬臂现浇法施工。连续梁转体主墩为240#墩、241#墩，每个主墩转体长度为78m，转体角度为29°56′，转体重量为5420t。启动力最大牵引力为699.2KN，转动牵引力为419.5KN。
在施工作业开始前，施工单位技术人员就施工地点进行了持续调查，了解了建设地点的基本情况，并以调查结果和同类工程经验作为基准，出具了3套施工方案，经反复论证，建设方以及专家小组选取了1号方案。该方案强调混凝土质量控制、施工工艺质量控制和温度控制，对保证工程质量有突出的积极价值。
2.2混凝土质量控制
在预应力混凝土连续梁施工中，混凝土质量是工程质量的关键。施工作业开始前，技术人员通过实验室实验了解了水泥的终凝时间以及强度参数，施工过程中应用地下水资源进行简单过滤和制备。在混凝土的浇筑过程中，技术人员对温度进行实时检测和预估，是温度始终处于40摄氏度之下，免去了高温水化热现象带来的裂缝问题。与此同时，整个浇筑过程匀速进行，每一小项目不超过1.4小时，振捣采取人工方式进行，持续7-10秒。考虑到现场施工工作的连续性，施工时与周围区域的混凝土搅拌人员充分沟通，保证工程所用混凝土的储备量，能够满足连续供应施工的要求。
2.3施工工艺质量
施工工艺对工程质量的影响十分突出，包括流程的规范化、技术设备的选取、人员的操作能力以及材料控制等，相关施工流程已在上文中（1.2）给出明确，本节以锚具的质量检测、钢筋质量检测为例进行重点分析。锚具的质量检测需要考虑其实否达到设计规定，并综合分析预应力的张拉能力上下限，进行现场检测。在检测中，技术人员发现锚具的张拉强度大于预应力钢筋抗拉强度，约为后者的110.2%，满足施工要求，也能满足后期连续梁的施工条件。其次，为保证锚具的强度及硬度，技术人员在入库前对锚具的外观进行了反复的质量检测，检测项目有生锈、刮痕、腐蚀、裂纹等，结果上看均满足设计要求[2]。
钢筋在预应力混凝土连续梁施工中具备决定性作用，其选取和应用均严格遵照设计标准进行。以60t为一个批次，选取8件样品分析其刚度、延展性；以300件为一个批次，测试其接头处的弯折角。共选取124件样品，结果上看，样本的刚度、延展性合格率分别为96.2％、93.6％，均满足设计要求，弯折角平均为2°14′，同样满足设计要求。
2.4温度控制
由于混凝土温度变化可能直接导致裂缝，针对该问题的管理控制是预应力混凝土连续梁质量控制的关键，其核心环节则是水泥水化放出的热量。为保证施工成效，经过反复分析论证，选用了火山灰水泥和矿渣水泥，二者在水化过程中的放热量约为硅酸盐水泥的75％、78.2％左右。其次，整个过程中施工人员遵照标准完成了混凝土养护工作，严格控制其温度和湿度，避免了混凝土裂缝问题。
总结
通过分析高铁施工中预应力混凝土连续梁质量控制，获取了相关理论内容。混凝土连续梁在现代工程中应用广泛，由于工艺的特殊性，要求对其质量进行有效把控，在实际应用该技术时，应遵循标准流程进行施工，同时有效了解工程和技术特点。进入施工环节后，需要重点注意混凝土质量、施工工艺质量以及温度控制，确保工程质量，实例分析证明了上述理论，可以作为后续工作的参考。
参考文献
[1]熊学玉,巫韬.基于整体变形的部分预应力混凝土梁无粘结筋极限应力增量研究[J].建筑结构,2018,48(08):24-28.
[2]张清川.预应力混凝土连续梁成桥静载试验研究[J].中国水运(下半月),2018,18(04):192-193.
论文作者:孔君令
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/26
标签：混凝土论文; 预应力论文; 高铁论文; 质量控制论文; 悬臂论文; 作业论文; 过程中论文; 《建筑学研究前沿》2018年第15期论文;