摘要：针对目前连续梁施工过程中支座预偏量的设置，仅是通过设置支座上盖板偏移量，未对梁体进行相应的调整，这样在梁体预应力体系张拉完成产生的弹性压缩及随着时间发生的收缩徐变等综合因素作用下，支座上盖板能达到预期设置的位置，而梁体长度及梁缝宽度均未达到设计要求，通过对预应力混凝土连续梁纵向预偏量技术的研究，摆脱预偏量设置的误区，实现支座、梁体长度及梁缝宽度满足设计的要求。
关键词：预应力混凝土连续梁；纵向预偏量；梁体设置
1 工程概况
石家庄至济南客运专线齐济特大桥在D1K412+246处跨G308国道，位于济南市天桥区，该梁为60+100+60m预应力混凝土连续梁，悬臂法施工，连续梁全长221.5m，纵向预应力筋采用1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003预应力钢绞线，连续梁支座采用铁路桥梁球型钢支座。
2 施工技术原理
混凝土在硬化过程中会发生体积变化，主要体现为体积减小，而引起混凝土收缩有自身原因及外界原因，例如自身化学反应后水泥化合物体积小于参与水化的水泥和水的体积，空气干燥混凝土中的吸附水的散失引起的收缩，空气中的CO2与水泥水化物反应引起的碳化收缩，预应力混凝土在张拉完成后，混凝土的变形会随荷载持续时间的增长而增大。连续梁合拢后进行全桥张拉，此时混凝土发生弹性变形，并随着时间推移发生上述各种收缩徐变。由混凝土棱柱体试件受压徐变的试验曲线数据如下：
此部分混凝土收缩徐变量是由设计方提供，在施工图纸中是以支座偏移量Δ1体现。预应力钢筋张拉产生的混凝土弹性压缩变形以及混凝土自身收缩徐变引起的变形为Δ1，施工时梁体合拢温度与图纸设计合拢温度的差值引起的变形为Δ2，二者共同作用，引起支座上盖板中心线与支座理论中心线产生距离，则为支座预偏量。
连续梁在悬臂浇筑施工合拢完成后，梁体在外界环境温度和混凝土自身收缩徐变等因素影响下会产生变形，导致连续梁活动支座不能再理想状态下工作，如果上盖板纵向位移量过大，可能会导致支座受损，影响桥梁使用功能。若不根据桥梁合拢时间计算出相应的偏移量，则全桥合拢后活动支座的上支座板会发生较大的错动，偏离活动范围，桥墩长期处于偏心受压状态，对支座及桥墩都产生不同程度的破坏。
Δ1是梁体的张拉弹性压缩、混凝土自然状态下收缩徐变引起各墩活动支座的偏移量，由设计图纸提供。
Δ2根据现场实际施工进度计划连续梁合拢段的施工时间及温度，计算出与设计合拢温度的差值产生的温度变形。
Δ2=α×Δt×L
其中，α—为连续梁预应力混凝土线膨胀系数（10-5/℃）；?Δt—实际合拢温度与设计合拢温度的温差；?L—计算位置至桥梁固定支座位置的梁体长度。
以上便可得出支座实际预偏量值，根据此值设置各支座上盖板中心与支座中心的偏移量。支座安装时将底座中心线与设计理论支座中心线重合，连续梁施工过程中将各悬臂段根据支座上盖板预偏量值进行相应调整，以确保梁体收缩时同步带动支座上盖板位移，从而使梁体各支点中心线与支座中心线重合，使支座、桥墩受力达到理想状态。
3 具体施工措施
以齐济特大桥跨G308国道（60+100+60m）连续梁为例，该桥支座布置如下图：
支座1、3、4均为纵向活动支座，支座2为固定支座。
齐济特大桥位于山东省济南市，位于中纬度地带，属温带大陆性季风气候，气温最高为8月份，最低气温时间为1月份，年平均气温16℃左右。设计合拢温度为16℃，实际合拢温度取9℃。
支座1：Δ2=α×Δt×L=1× ×（9-16）×60m=-4.2mm
支座3：Δ2=α×Δt×L=1× ×（9-16）×100m=-7mm
支座4：Δ2=α×Δt×L=1× ×（9-16）×160m=-11.2mm
以0至3支座设置的方向为正，各活动支座的预偏量如下所示：
各活动支座的预偏量表
根据各活动支座的预偏量值及方向进行工厂内支座加工，定型。支座安装前，在垫石顶面对设计支座中心线精确放样，并弹出墨线，支座安装时使底座中心线与墨线重合，调平并固定支座，注浆。支座安装时上盖板偏移方向严格按照设计方向设置，一般活动支座上盖板偏移方向均远离固定支座方向，支座1往远离固定支座2方向纵向偏移24.5mm，支座3、支座4分别往远离固定支座2方向纵向偏移53.7mm、72.0mm。上下支座板要临时锁定，支座安装、注浆工序严格按照技术规程进行施工，确保支座安装质量。
连续梁主墩2#支座为固定支座，该墩0#块及其各悬臂段均按设计中心线进行施工。连续梁主墩3#墩为活动墩，该墩0#块及各悬臂段施工时根据3#支座预偏量进行相应偏移，即远离2#墩方向偏移53.7mm。同样，连续梁边墩1#、4#墩根据支座预偏量进行相应偏移，即远离2#墩方向分别偏移24.5mm、72.0mm。各悬臂施工段施工设置如下图：
梁体节段预偏示意图
图中虚线为各悬臂段设计理论位置，实线为梁体节段实际位置。
齐济特大桥跨G308国道连续梁设计三个合拢段，两个边跨合拢段、一个中跨合拢段。连续梁的合拢工序即为体系转换工序，是连续梁施工线性控制的关键工序，因此连续梁的合拢顺序、合拢温度和合拢工艺都必须严格按照设计要求进行。连续梁合拢的设计顺序为先合拢边跨后合拢中跨，合拢时间选择在一天中气温最低时进行，确保混凝土强度增长时在升温过程中。
边跨合拢段混凝土具备张拉条件后，进行边跨张拉，此时梁体的变形主要为加荷瞬时变形，由于主墩受临时固结限位影响，梁体张拉引起的变形带动边跨支座向主墩纵向活动，消除一部分支座预偏量。连续梁的边跨张拉前，先拆除边墩支座的临时锁定，边跨合拢段施工完成后，按设计要求解除0#块与墩身的刚性临时固结，结构由悬臂状态转换成简支梁受力状态，梁体能够自由水平纵向伸缩，解除约束后再进行中跨合拢段施工，墩梁临时固结的解除，应缓慢均衡对称释放，逐步释放内部应力，以确保结构的稳定。解除前后均应测量各梁段的标高，在解除过程中加强线性观测，确保梁体顺利完成体系转换。
中跨合拢段临时锁定及混凝土浇筑同边跨合拢段，在一天气温最低时进行，混凝土具备张拉条件后，拆除合拢段临时锁定，按照设计张拉顺序要求进行中跨预应力钢束张拉，同样，此时梁体的变形主要为加荷瞬时变形，此部分变形消除一部分主墩3#墩和边墩4#墩支座预偏量。
随着连续梁合拢后全桥张拉，梁体的第一部分变形完成，剩下的基本是梁体水分散失、自身水化反应、碳化等引起的收缩徐变，此过程基本持续20个月达到稳定状态，梁体变形完成，不消除梁体随环境温度和行车荷载引起的变形。经过梁体预偏量的设置，支座的活动在设计理论范围内，使支座、桥墩受力达到理想状态，同时收缩徐变后的梁体长度和边墩梁缝宽度满足设计要求。
4 结语
本文对石济客专齐济特大桥（60+100+60m）连续梁支座预偏量的施工技术进行了分析与总结，全面认识预偏量的设置，不仅仅局限于支座上盖板的设置，更深一层次的拓展到梁体混凝土随支座的变化而做相应的调整。此技术在大跨度或超长连续梁施工过程中，更能体现出梁体预偏量设置的必要性。预偏量设置的控制要点主要有以下几点：
1、合理安排连续梁施工计划，制定合拢工期节点，确定合拢温度，计算各支座预偏量，严格控制连续梁施工进度按计划施工。支座按相应预偏量生产加工，严禁私自解除锁定。
2、支座安装时预偏量的方向、定位要准确，实行测量复核制，确认无误后方可注浆。
3、连续梁各节块的施工按相应支座预偏量进行调整，直至合拢。
4、连续梁合拢顺序完全按照设计要求，先合拢边跨，后合拢中跨，边跨张拉完成后及时解除主墩临时固结，由悬臂状态转换成简支连续状态，完成体系转换。
通过后期梁体测量长度及梁缝宽度满足设计要求，使支座及桥墩受力状态更接近理想状态，表明此技术在连续梁支座预偏量施工过程中具有一定的指导意义。
参考文献：
[1]《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB 10002.3-2005
[2]《铁路预应力混凝土连续梁（刚构）悬臂浇筑施工技术指南》TZ 324-2010
[3]《铁路桥涵混凝土结构设计规范》TB 10092-2017
[4]《铁路桥梁球型支座》 TB/T 3320-2013
论文作者:孙运福
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/6/19
标签：支座论文; 混凝土论文; 预应力论文; 悬臂论文; 盖板论文; 中心线论文; 纵向论文; 《基层建设》2019年第9期论文;