收缩徐变对大跨度连续梁合龙精度的影响及对策研究

摘要：大跨度连续梁在桥梁工程中应用广泛，混凝土收缩徐变是施工过程中不可避免的现象，易对合龙精度产生不利影响，进而影响桥梁结构的安全与长期运营性能。为减少这种不利影响，本文围绕收缩徐变对大跨度连续梁合龙精度的影响展开研究，为同类大跨度连续梁合龙施工提供实用参考。

关键词：收缩徐变；大跨度连续梁；合龙精度

引言：

随着交通工程的不断发展，大跨度连续梁凭借其跨越能力强、受力合理、适应范围广的特点，在铁路、公路桥梁建设中得到广泛应用。混凝土作为大跨度连续梁的主要施工材料，其收缩徐变特性会伴随施工全过程，长期作用下会引发梁体变形，干扰合龙精度，给施工带来不便^[1]。因此，有必要深入分析收缩徐变对合龙精度的影响，探索切实可行的应对措施，解决施工中的实际难题，保障桥梁施工质量，推动大跨度连续梁施工技术的完善。

一、工程概况

在建成渝中线铁路联络线(62+2×112+62)m双线悬灌连续梁，设计速度为120km/h，采用有砟桥面，位于圆曲线R=700m的平面曲线及-2‰、-26.2‰的纵坡上。由于受桥下既有运营铁路及道路宽度限制，需采用大跨度预应力混凝土连续梁跨越。梁全长为349.5m，计算跨度为（62+2×112+62）m，中支点截面中心处梁高9.8m,跨中10m直线段及边跨11.75m直线段截面中心线处梁高5.2m，梁底下缘按二次抛物线变化，边支座中心线至梁端0.75m。现场受运营铁路既有线改造进度的影响，原设计的合龙顺序没法正常推进，其中大里程边跨的合龙时间得推迟15个月。合龙时间推迟后，梁体在合龙前会经历更长时间的收缩徐变作用，收缩徐变会随着时间慢慢累积，进而直接引发梁体变形。

二、混凝土收缩徐变概述

混凝土收缩是材料自身自带的物理化学特性，在桥梁施工和运营过程中根本无法避免。混凝土浇筑完之后，内部水分会慢慢蒸发，水泥也会一直进行水化反应，这两个过程凑在一起，就会让混凝土体积发生不可逆的减小，这就是收缩。收缩会从混凝土初凝一直持续到硬化完成，早期收缩速度比较快，到了后期会慢慢放缓，最后趋于稳定，环境湿度越低、温度越高，收缩现象就越明显。徐变是混凝土在持续恒定的应力作用下，表现出的另一种变形特性，外部荷载保持不变的情况下，混凝土应变会随着时间不断增长^[2]。徐变的发展速度和应力大小、混凝土强度、外部环境关系密切，应力越大、混凝土早期强度越低，徐变变形就越厉害。

三、收缩徐变对大跨度连续梁合龙精度的影响

（一）悬臂端部位移偏差增大

收缩徐变对大跨度连续梁合龙精度最直接的影响，就是让悬臂端的位移偏差变大。大跨度连续梁用悬浇施工时，每个悬臂节段浇完之后，会在自身重量和挂篮荷载的作用下保持悬臂状态，混凝土在这个时候就会一直发生收缩徐变。时间越久，收缩徐变产生的变形就会越积越多，合龙推迟的时间越长，这种累积的变形量就越大^[3]。悬臂端部是梁体最敏感的地方，收缩位移和徐变位移叠加在一起，影响会更突出，进而直接导致悬臂端的标高和轴线位置，偏离设计的合龙状态。

（二）合龙段线形平顺性变差

收缩徐变会直接让合龙段的线形平顺性变差。大跨度连续梁的悬臂节段浇筑时间有先有后，各节段混凝土的龄期不一样，收缩徐变的发展程度也不同。先浇筑的节段混凝土龄期更长，收缩徐变变形已经完成了大部分，后浇筑的节段混凝土龄期较短，收缩徐变还处在快速发展的阶段，这种龄期上的差异，会让梁体产生非均匀变形。非均匀变形会让悬臂端和合龙段的对接面出现错台、缝隙不均等问题，原本设计好的平顺线形会被破坏。合龙段是连接两侧悬臂梁的关键部位，它的线形平顺性直接决定了全桥的整体线形质量，一旦出现错台，合龙时就得反复调整梁体，让合龙段混凝土浇筑后受力不均。

（三）合龙接头应力集中加剧

收缩徐变会明显加剧合龙接头的应力集中现象。大跨度连续梁合龙施工时，要把两侧悬臂端和合龙段精准对接，再通过浇筑混凝土、张拉预应力束，让梁体实现整体连接。收缩徐变引发的悬臂端过大位移，会让合龙段在拼装和浇筑过程中，承受额外的强制内力。这种强制内力和合龙段自身承受的结构应力叠加在一起，会让合龙接头部位以及周边的预应力束、焊缝处出现应力集中。合龙接头是梁体的薄弱环节，截面尺寸相对较小，受力情况也比较复杂，应力集中会让接头处混凝土内部的拉应力，超过它自身的抗拉强度，进而引发混凝土开裂。

四、收缩徐变对大跨度连续梁合龙精度的对策

（一）优化合龙时机，精准控制变形

优化合龙时机，就能精准控制收缩徐变带来的变形，进而保障合龙精度。施工前得做混凝土收缩徐变的室内试验，选和工程实际用的一样的原材料、配合比，再模拟现场的温度、湿度条件，测试不同龄期混凝土的收缩量和徐变量，画出收缩徐变和龄期的关系曲线。结合试验得到的数据，分析不同合龙龄期下梁体的收缩徐变变形量，再参考混凝土强度、弹性模量的发展规律，确定合龙时机的合理范围，优先选择收缩徐变变形趋于平缓、混凝土强度达到设计要求的龄期，作为合龙窗口期。对于需要推迟合龙的梁段，要提前开展现场变形监测，在悬臂端设置监测点，实时收集收缩徐变引发的位移数据，结合室内试验结果，预判不同时间段的位移累积量，最大程度降低收缩徐变对合龙精度的影响。

（二）改进线形调控，提升对接精度

改进线形调控方式，能有效提升合龙段的对接精度，解决收缩徐变带来的线形偏差问题。施工过程中采用AI动态监测系统，在悬臂端、合龙段周边安装多个高精度监测传感器，实时收集收缩徐变引发的位移、转角数据，系统会自动分析处理这些数据，生成实时变形曲线，方便施工人员及时掌握梁体的变形状态。结合监测到的数据，采用临时预应力张拉和精准配重调整相结合的方式，动态修正悬臂端的标高和轴线偏差。临时预应力张拉可以通过施加合理的预应力，抵消一部分收缩徐变引发的变形，进一步修正位移偏差。

（三）强化材料管控，减缓收缩徐变

强化材料管控，能从源头减缓混凝土的收缩徐变，降低它对合龙精度的不利影响。在混凝土配合比设计阶段，优先选用低热低收缩水泥，这种水泥的水化热释放缓慢，能有效减少温度收缩，还能降低混凝土内部的应力集中，减缓徐变发展。采用低水胶比设计，严格控制水的用量，提高混凝土的密实度和强度，增强混凝土的抗收缩、抗徐变能力；选用高强度、高弹性模量的优质骨料，减少骨料自身的变形，还能降低骨料和水泥浆体之间的收缩差异，避免产生附加变形。

结束语：

收缩徐变是影响大跨度连续梁合龙精度的重要因素，其引发的各类问题会直接干扰合龙施工质量，影响桥梁结构安全。后续可结合不同施工场景的特点，进一步完善对策的细节，更好地解决实际施工中遇到的收缩徐变相关问题，为更多大跨度连续梁工程提供可靠的技术支持，助力桥梁工程施工质量的持续提升。

参考文献：

[1]郭志伟.混凝土收缩徐变对大跨度连续刚构桥长期挠度影响分析[J].江西建材,2023,(02):189-191.

[2]崔冰,周尚猛,王岩.大跨度连续刚构桥精细化专用收缩徐变模型及其实桥应用研究[J].公路,2022,67(09):146-152.

[3]姜海君.铁路大跨度连续刚构收缩徐变计算分析[J].铁道建筑技术,2021,(12):5-10.