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讨论和改进并提出适合我国国情的后连续新工艺，探讨该工艺在国内推广使用的前景

     关键词：先简支后结构；连续梁桥；湿接头连接；工艺改进   湿接头的浇筑以及二次预应力筋的连接方式，即采用何种方式将简支梁连续起来使之成为连续梁，一直是先简支后连续结构体系中一个重要的问题

    目前国内的主要做法，大多都在湿接头的两边简支梁上对称的位置处做两个齿块，二次预应力筋通过齿块对湿接头施加预压力，从而使得端部的后浇混凝土储存有一定的弹性压缩，避免了二期恒载和活载引起的支座负弯矩处的混凝土开裂现象

    可以想象，这种后连续方式对抵抗支座处的负弯矩是有着重要的作用的，但对支座处的正弯矩却没有提供足够的效果，这种无法抵抗支座处正弯矩的现象对于静载的影响尚可以忽略，但是考虑到桥梁承受的是反复动荷载，在周期性的荷载的作用下，支座下方势必会出现裂缝

    这一点应该引起国内设计、施工以及研究人员的注意

     1 现有结构体系 为便于讨论，在本方法介绍使用前，下列3种基本的多跨、装配式预应力混凝土结构体系已被广泛应用

     （a）不做连续设计的简支梁构件； （b）按常规现浇钢筋混凝土桥面板和接缝而形成的连续构件； （c）在全长范围内后张预应力筋所形成的连续构件

    （见图 1）   图 1 现有预应力混凝土梁连续的几种方式 从结构性能、基本费用和养护考虑，第一种体系（图 1a）效果最差，它没有利用连续结构的优点

    为减小跨中挠度，提高极限抗弯强度

    结构中配置了预应力，而这种作法将导致初始的和最终的上拱度，使构件顶面在预期的最终阶段产生较大的向上偏移，造成像“滑行轨道”式的行车表面，这在桥梁结构中是一个缺点

    而另外一个缺点是支承处的伸缩缝在水和防冻化学品的渗透下将会迅速老化

     第二种体系（图1b）属于连续体系，但它仅仅是对于桥面和梁形成整体后的荷载而言，例如附加恒载、活载和冲击荷载

    因此，这种体系在某些方面具有与第一种体系同样的缺点，只不过程度轻些

    相对来说它需要较高的预应力，这将导致过多的上拱度

    另外，中间接缝处缺乏预应力也是该体系的一个问题，由于没有预应力，该处桥面板混凝土将会开裂，而随着裂缝的延伸和变宽，防冻剂、水和其他有害物质将会在裂缝中聚集，其结果是引起一些接头钢筋的腐蚀和混凝土剥落，造成混凝土接缝材料老化

     第三种体系（图1c）是3 种体系中效果最好的

    预应力和初始上供度相对较小，中间支承处的接缝除自重外，对所有荷载而言都是连续的，而且接缝混凝土具有预压应力

    但该体系造价昂贵，它需要专业化的施工队伍进行后张法的操作，需要较宽的腹板布置张拉管道，腹板所有锚固位置都需局部加宽（例如梁端处）并需用特殊钢板来承受集中应力

    此外，施工程序也要求比较严格

     2 国外的湿接头连接工艺 新方法的工艺构思： 新方法以更为简单、直接的方式完成装配式混凝土先张（或后张）体系所做的一切

    它利用在先张预制构件中合理布置钢束来“平衡”外部荷载，在桥面完成前利用相邻构件端部钢束的连接使构件形成连续，并使现浇混凝土接缝获得预加的压应力

    这一点可用两种技术实现

     第一种技术包括以下一些步骤（见图2 a）： （1）先张构件的预制

    其顶面钢束在中间接逢处需伸至构件端部外，并留有足够的长度以便各钢束交错连接而按要求切断

     （2）用附有松紧装置的机械连接器将伸出的钢束连接

    根据所用机械连接器的种类，它可以预先在预制场分别安装好，然后通过松紧装置将所有被连接的钢束均匀地拉紧

     （3）用合适的千斤顶设备，在连接构件端部将构件向外顶，使接缝处所有被连接的钢束产生一定的拉力

     （4）接逢处安装模板、浇筑混凝土并养护

    所用混凝土应具有较高的早期强度和较小的收缩

    在此过程中千斤顶设备必须使拉力保持一定的值

     （5）当接缝混凝土达到所要求的强度时，即卸去千斤顶力，使接缝获得预加压应力

    移去所有的顶部支撑设备，包括托架和其他各种装置

     第二种技术包括下面一些步骤（见图2b）： （1）先张构件的预制

    其顶面钢束需延伸至端部外，并留有足够的长度，以便钢束交错连接而按要求切断

     （2）安装合适的托架，在梁的顶部和底部设置支撑，以便钢束在张拉时构件端部位置保持不变

       （3）用合适的机械连接器以较可靠的方式连接各钢束并施加预应力，确保被连接的钢束产生一定的预拉力

     （4）在接缝的剩余部分安模、浇筑混凝土和养护

    所用混凝土应具有较高的早期强度和较小的收缩

     （5）当接缝混凝土达到所要求的强度时，即移去定位支撑、托架和其他临时设施使接缝获得预加压应力

     这两种技术都使接缝混凝土成为连续并获得预加压应力，选择哪种方法将根据承包商的喜爱

    第一种技术需要使用相当大的千斤顶设备，但它能保持总预应力值

    第二种技术仅需较小的千斤顶和扳手

    对不熟悉标准张拉程序的承包商来说

    这无疑是一个比较安全的操作方法

    但是，该方法施工过程较长，连接钢束要求完全粘结，以减少锚固设备引起的预应力损失

     新方法的推广应用 以上介绍的连接和张拉技术除在桥梁上应用于梁的负弯矩区以形成连续梁外，还可用于另外凡种情况： （1）在桥梁反弯点附近进行梁的连接

    在大跨径桥梁中，使用本方法可增大构件的运输长度 （2）在建筑物先张梁的负弯短位置（支承位置）进行连接，以形成多跨连续梁 （3）在先张楼板和屋面梁的最大负弯短处（梁支承位置）连接，以增加其结构效应

    是否按前述方法给接缝施加预应力将取决于经济效益

    但不管接缝是否施加预应力，在预制混凝土构件之间通过钢束本身形成连续，都可提高其结构使用效应

     新连接技术的优点 与简支先张构件或按常规方法现浇钢筋混凝土接缝而形成连续的先张构件相比，新体系具有以下优点: （1）全部中间支承处除自重外，对所有荷载而言都是连续的，因此跨中附近弯曲较小，梁的挠度较小，预应力值和上拱度较小； （2）钢束布置合理，用量少，从而节约了费用； （3）由于预应力和上拱度较小，因而徐变较小

    桥面比较平顺，较少出现“滑行轨道”式的桥面； （4）接缝处的预压应力减少甚至消除了接缝区域的弯曲裂缝

    所以混凝土表面防冻剂的渗透较少，从而减少了接缝区域的钢筋腐蚀

     与先张或后张体系比较，新体系具有以下优点： （1）无须后张法张拉端昂贵的锚具； （2）为了布置后张预应力管道，“I”型梁腹板常需加宽，使混凝土、钢筋和钢束的用量增加，梁的自重加大

    新体系无须管道，所以节约了由于腹板加宽而引起的一系列费用； （3）取消了后张法中由于张拉端应力集中而设置的锚固块.从而节省了锚固端加固用的混凝土和钢筋； （4）不需要管道灌浆； （5）由于钢束连续穿越接缝

    所以在连接区不需担心钢束的传递长度

     3 先简支后结构连续梁桥的湿接头连接工艺的改进 形成先张混凝土连续构件的新技术己经推出并已经过实验室试验，同时也己经应用于内布拉斯加州林肯市人行天桥设计中

    这一新技术不必采用常规的后张法就可使先张混凝土构件成为连续构件，具有很大的潜能

    但是我们应该看到，他们建议的新方法，由于需要有合适的安放千斤顶定位支撑的空间和方法，因此目前大多应用于 I 型组合梁

    而对横向有多块梁或板的情形，则该种方法的应用受到很大的限制

    另一方面，由于该方法要求在全长范围内实现预应力筋的连续且一次实现预应力筋的张拉，预留管道的摩阻力随着预应力钢铰线长度的增加而迅速增大，因此该方法适用的最优跨数为 2~3 跨（而跨径可达到60 ~100 米）

    借鉴我们目前的施工工艺中设置齿块的做法，我们认为可以在连续端部的永久支座位置的两边对称设置两个定位齿块作为千斤顶的托架，而为了消除新连接工艺适用跨数的限制，可先锚固好预制板或梁的先期预应力筋（事先预留一段用于后连续的连接），这种方法适用于设置千斤顶托架比较困难的空心板梁，而对于容易设置千斤顶托架或端部设置横隔板的 T 梁或箱梁而言，可采用端部横隔板或设置托架实现后连续预应力的连接，此处设置齿块是因为空心板梁简支梁架设完毕后没有相应的空间设置千斤顶托架

       参考文献： 【1】向中富.桥梁施工控制技术【M.北京：人民交通出版社,2001 【2】宗道明.先简支后连续预应力硅梁(板)施工技术【J】.青海交通科技,2004(6) 本施工路段沿线海拔在4800-5040米之间，严寒缺氧，一般气温递减梯度约为O.57℃/l00m，多年平均气温仅-4.42℃，全段发现了大片多年冻土，表现为不均匀沉陷、翻浆，局部雪融水造成水毁，路基鼓胀、开裂等，本着病害整治以“科学整治，不诱发新的病害，不留隐患”为原则，以提高公路防灾、抗灾能力为目的，2010年8月该路段开始整治建设， 对全线饱冰冻土路段长40.797公里，合土冰层及厚层地下冰类冻土路段长8.970公里路基，进行了片块石填筑路基措施处理，现对片石通风路基施工总结一如下:  　　一、片石通风路基工艺原理  　　作为多孔介质的碎石路基，基于多孔介质中空气自然对流原理，其中的对流换热即气体流过碎石壁面时，由于气体和碎石表面的温度差所导致的热量交换现象

    碎、片石堆积体以其较大的空隙率和较强的自由对流，在寒季由于气温低于路基体内温度，形成路基外密度大的冷空气不断置换路基内密度小热空气，不断发生冷量交换，在暖季却由于气温高于路路基体内温度，仰制了对流热传导作用，产生热量屏蔽，共结果是有利于保护多年冻土，保持多年冻土上限稳定或促使多年冻土上限上升，从而达到保护冻土，保持路基稳定性的作用

      　　块石路堤在气温波动条件下具有热二极管效应自然对流降温效应，其随时间累加而弥补因施工等造成冻土条件的改变，甚至能使其恢复到自然状态

    这些结果均说明，碎、块片石通风路堤对多年冻土具有很好的保护作用，是一种利用自然冷能保护多年冻土的廉价材料

     　　另外，碎(块)石路基不仅为地下水、泉水外溢提供了通道，使地下水、泉水可以排离路基，保持了路基的水稳定性，而且在于填石路基孔隙率大，并有较强的自由对流使得冬夏冷热空气由于密度等差异而不断发生冷量交换和热量屏蔽，其结果既有利于保护多年冻土也有利于路基的热稳定性

      　　二、施工工艺流程及操作要点  　　(l)、工艺流程  　　片石通风路基:地基处理（片块石各料)——运料上路-一人 工码砌1.5m边坡范围——路基内堆料——挖掘机摊料整平——25 吨以上压路机碾压

      　　(2)、石料要求  　　片块石粒径:片(块)石最小边长大于20cm，长细比小于3范围内的填料对路基稳定性影响较小

     　　(注:片块石不得粘附土质，一是阻塞通风效果，二是吸食地表水，致使路基冻胀

    )  　　(3)、操作要点  　　1、地表处理平整，严禁扰动冻土层

     　　2、填料:填料一定要满足片块石适风路基填筑要求，填筑片(块)石最小边长大于20cm，长细比小于3

     　　3、人工工程：人工码砌1.5m边反坡范围路基，错缝码砌，边坡平整

      　　4、碾压: 25吨以上压路机碾压，严格控制碾压遍数，坚 　　硬岩石(压碎值不大于20%)一般为7-8遍后，沉降量基本为零

      　　三、片石通风路基质量控制要点  　（1）、碎、块石粒径的选择  　　要达到良好的对流效果，碎石路基中孔隙率是一个关键参数，即要解决粒径问题

    为使碎石孔隙率保持在一定范围，防止施工期间将碎石碾压成粉碎，因此，碎石的压碎值也是一个关键参数

    本项目放工所选碎石的压碎值均不超过10%

      　　选择合理的碎、块石粒径是碎、块石路基质量重要的部分之一

    选择碎、块石的粒径时要考虑两个方面，首先从碎、块石路   　　基通风对流要求考虑，要有利于碎、块石路基的通风对流从而保护路路基下的多年冻土，就要使冷空气在碎、块石中易进难出，其核心是最佳孔径的问题

    孔径过大，冷空气易进也易出，起通风作用，其降温效果取决于通风量及碎、块石层温度要高于环境温度，反之，孔径过小，冷空气难进也难出，几乎没有降温效果

    碎、块石体中的空隙大小将会影响气流速度，碎、块石体中的空隙大小和碎、块石的比表面积有关，碎、块石的比表面积随碎、块石粒径减小呈几何级数增大，这二者均直接影响降温效果

      　　室内试验表明：为充分利用自然对流机制，应采用单一粒径 的碎石铺设路基，不应采用不同粒径的混合结构

    当采用碎石料 作为路基填料时，单一粒径的碎石试样的降温效果以粒径4_6cm 为最佳、6-8cm及lO_l5cm次之、2_4cm较差，片、块石料填作为路基填料时，片、块石最小边长宜大于l5cm且不大于30cm ，且长细比小于3

     　　(2)、碎、块石层的铺筑厚度  　　作为多孔介质的碎、块石路基，其中的对流换热是由于气体和碎、块石表面的温度差所导致的热量交换现象

    对流换热中，气体与碎石壁面必须直接接触，且导热和对流同时起作用

    气体 流动是由外部动力源引起的强制对流换热和温度差异造成其中气体的密度差引起的自然对流换热

    对于高海拔新藏线的碎、块 石路基，导热、强制对流投热和自然对流换热这三种机理可能同时存在

    施工中，采取了整体铺筑片（块）石厚度130cm和铺筑碎石厚度20cm的结构

     　　（3）、碎、块石层的错筑位置  　　从强化自然对流传热机制的角度出发，实际寒区路堤的碎石 层铺设方式采用单一结构要比复合结构和混合结构都好，碎石铺子上层的试样温度差异比碎石铺于下层的试样温度差异略大，说 明碎石铺于上层的试样自然对流传热效应优于碎石铺于下层的 试祥

    这是由于铺设于试样上部的碎石表面温度波动要大于铺设于试样下部的碎石表面温度波动

    原地表经平整碾压后，路基两 侧边坡1.5m范围内人工码砌，中间铺筑1.3m厚度片(块)石，挖掘机整平，25吨以上压路机碾压，观察沉降量不大于3mm后，铺筑20cm厚碎石层

      　　四、施工特点 　　（1）、机具设备简单、易于操作、便于管理

      　　（2）、施工周期长、施工效果明显

     　　（3）、施工工艺流程简单，操作性强

     　　（4）、施工成本较高，利于解决高原多年冻土病害

     　　我部负责施工的国道219线新疆公路整治改建工程第七合同段，路基冻融、翻浆陷车严重，我部根据设计文件及沿线具体情况和积累的技术资料，制定了科学、严谨、可行的施工方案，采取了将全线饱冰冻土路段长40.797公里，含土冰层及厚层地下冰类冻土路段长8.970公里的路段，填筑片块石通风路基的处治措施，按标准填筑压实进行处理的科学施工方案，该种路基通过实际通车检验，至今该段路基稳定，未发生冻土所产生的各种病害现象

   

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