大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工控制研究

梁鴻林

摘要：近年來，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步發(fā)展，交通基礎(chǔ)工程建設(shè)的重要性越來越顯著，橋梁建設(shè)中預(yù)應(yīng)力混凝土大跨連續(xù)橋梁的應(yīng)用也日益廣泛。為此，本文將主要論述分析大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工控制，以促進(jìn)橋梁施工建設(shè)的安全性、穩(wěn)定性，并保證施工質(zhì)量的提高。

關(guān)鍵詞：橋梁施工預(yù)應(yīng)力混凝土控制策略

隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)步，人們?nèi)諠u提高對基礎(chǔ)交通設(shè)施建設(shè)的要求，以橋梁施工而言只有保證質(zhì)量才能保證后期安全可靠的使用，充分發(fā)揮其功能。然而，橋梁施工過程中面對千秋各異的設(shè)計(jì)，其施工方法及控制內(nèi)容也不盡相同。總體來說，控制橋梁施工過程最根本目的便是保證其結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定以及結(jié)構(gòu)形成之后無論是在外形或者是內(nèi)力均要滿足設(shè)計(jì)的要求。鑒于橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間，混凝土材料滿足不了設(shè)計(jì)要求或各種因素對參數(shù)、施工等產(chǎn)生的影響，為此，必須嚴(yán)格控制橋梁施工過程，才能規(guī)避結(jié)構(gòu)不符設(shè)計(jì)要求的現(xiàn)象發(fā)生。

一、控制橋梁施工過程的重要性

（一）提升施工質(zhì)量

嚴(yán)格遵守相關(guān)的施工標(biāo)準(zhǔn)，對橋梁施工過程進(jìn)行控制管理，可促進(jìn)橋梁施工質(zhì)量不斷提升。鑒于該類橋梁上部結(jié)構(gòu)主要由多階段、多工序自架設(shè)體系構(gòu)成，因此，要進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力及標(biāo)高控制時，很難確保其能夠滿足設(shè)計(jì)要求，這也就要求必須對自架施工方法采取相應(yīng)分析程序進(jìn)行分階段、分工序的模擬，方能精確預(yù)算出各階段實(shí)際需要的內(nèi)力值及變形值，但還必須通過比較施工實(shí)測值與預(yù)計(jì)值，并對其做出合理科學(xué)的調(diào)整等，促使實(shí)際效果符合設(shè)計(jì)效果。

（二）確保安全性

由于橋梁作為基礎(chǔ)交通設(shè)施，故隨著國家社會的發(fā)展進(jìn)步，人們越來越關(guān)注其結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。為保證橋梁在投入使用后可提供給人們行車舒適性，且運(yùn)行結(jié)構(gòu)更安全、耐久及可靠，就需要對橋梁施工的控制進(jìn)行嚴(yán)格的控制，這也是促進(jìn)橋梁施工質(zhì)量提高的重中之重[1]。從某種意義上來說，控制橋梁施工過程，以及觀測點(diǎn)的長期預(yù)留，不僅是對橋梁進(jìn)行長期安全檢測的前提基礎(chǔ)，更關(guān)乎著后期的橋梁養(yǎng)護(hù)工作開展，是最有利于提高橋梁安全性及質(zhì)量的工作。

二、施工技術(shù)的優(yōu)勢

一般橋梁施工中所謂的大跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)橋，就是指大跨徑且混凝土具有連續(xù)性、剪支及預(yù)應(yīng)力特點(diǎn)的橋梁?？傮w來說，預(yù)應(yīng)力混凝土的分布規(guī)律及內(nèi)部應(yīng)力可提供給受荷載作用的拉應(yīng)力極大便利，以至于不會導(dǎo)致混凝土構(gòu)件裂縫，甚至可起到減少裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)的作用。若混凝土過早出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，應(yīng)立即更換強(qiáng)度更高的混凝土[2]。而所謂預(yù)應(yīng)力混凝土，主要指可充分利用其構(gòu)件荷載，施加受拉區(qū)混凝土壓力后的混凝土。通常主要用作抵消或減少混凝土承受荷載所致的拉應(yīng)力，以此保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件拉應(yīng)力在受控范圍內(nèi)，并始終處于受壓狀態(tài)，以保證混凝土不會發(fā)生裂縫，起到增強(qiáng)混凝土構(gòu)件功能和抗裂性的作用。

三、施工控制的具體措施

（一）施工控制的內(nèi)容

橋梁施工過程控制具體包括以下幾方面：首先，應(yīng)力監(jiān)控。在該類橋梁上部結(jié)構(gòu)對截面應(yīng)力量測點(diǎn)進(jìn)行布置時，施工單位必須對其分布狀況和應(yīng)力變化進(jìn)行實(shí)時觀測。其實(shí)，對于橋梁施工過程的控制，最重要的關(guān)注點(diǎn)即橋梁受力情況及施工工程是否與設(shè)計(jì)要求相符。一旦橋梁的理想受力狀態(tài)與實(shí)際受力狀態(tài)存在著一定的差異時，應(yīng)積極分析產(chǎn)生原因，采取行之有效的調(diào)控措施，以確保其能夠在受控范圍內(nèi)；第二，監(jiān)控線性。作為最基本的施工控制要求，線性監(jiān)控需要嚴(yán)格控制各施工階段箱梁的橫向位移及豎向撓度，但產(chǎn)生較大偏差時，則要深入分析誤差，并做出合理調(diào)整，以保證后期工作可順利開展；第三，溫度觀測。由于該類橋梁在施工過程中，橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)極其底板易受到溫度的直接影響。例如，日照情況下，主梁的頂板和底板由于受熱不均勻而導(dǎo)致溫差較大，促使主梁出現(xiàn)撓曲問題，同時也會使得橋墩兩側(cè)出現(xiàn)溫差的現(xiàn)象，導(dǎo)致橋墩出現(xiàn)偏移的問題。由于氣候溫度等具有較強(qiáng)復(fù)雜性，若要計(jì)算出理想的撓度狀態(tài)，就必須將日子溫度影響略去，采取觀測方式對其進(jìn)行修正。也就是說，當(dāng)太陽升起前，必須進(jìn)行合理的標(biāo)高測量，才能使日照溫差影響被有效消除；最后，穩(wěn)定控制[3]。結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定直接影響到施工的安全性，因此，施工單位必須高度重視該問題。為避免出現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定或遭到破壞的情況，必須在施工過程中對結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行實(shí)時觀察，并根據(jù)觀察結(jié)果合理科學(xué)控制橋梁結(jié)構(gòu)及局部的整體性與穩(wěn)定性。但現(xiàn)目前并無有效控制檢測結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的方法，故而，保證結(jié)構(gòu)整體的安全可靠，才能更好對局部變形及內(nèi)力做出控制。也就是說，加強(qiáng)安全控制，采取行之有效的措施，有利于規(guī)避施工安全事故發(fā)生。

（二）施工控制手段

具體來說，控制橋梁施工過程的方法，主要包括預(yù)測、事后調(diào)整和自適應(yīng)這三種。首先，預(yù)測控制，主要是針對施工達(dá)不到預(yù)計(jì)目標(biāo)時，應(yīng)綜合考慮各種對橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)產(chǎn)生影響的因素，對每個施工階段可能發(fā)生的情況，做出科學(xué)合理且符合施工實(shí)際的預(yù)測，多維度、全方位的促進(jìn)工程達(dá)到預(yù)計(jì)目標(biāo)；第二，事后調(diào)整，主要是針對橋梁施工過程中，易產(chǎn)生橋梁實(shí)際結(jié)構(gòu)狀態(tài)完全不擦邊設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)情況發(fā)生時，通過行之有效的修正手段科學(xué)合理調(diào)整后，使其滿足設(shè)計(jì)要求的方法；而自適應(yīng)，則是橋梁施工過程中，必須嚴(yán)格控制參數(shù)不相符的情況，避免由此而引起實(shí)際不符設(shè)計(jì)的現(xiàn)象[4]。要避免這種情況，一般處理方式為分析和修正參數(shù)，方能保證各個施工階段均符合設(shè)計(jì)要求。

（三）施工控制流程

對大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工流程進(jìn)行合理的總結(jié)，其具體可分為以下幾個步驟：第一，收集資料，包括設(shè)計(jì)圖紙、施工掛籃單數(shù)與技術(shù)、混凝土實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)等；第二，落實(shí)現(xiàn)場配合資料，主要指記錄現(xiàn)場施工各項(xiàng)數(shù)據(jù)，包括現(xiàn)澆梁段溫度、時間、尺寸等；第三，實(shí)施項(xiàng)目測量控制，即控制截面應(yīng)力和節(jié)點(diǎn)撓度；最后，參數(shù)的分析識別，通過前進(jìn)分析方法，精確判斷系統(tǒng)誤差。

（四）施工監(jiān)控

主要包括這幾方面：第一，主梁受壓力的控制。由于實(shí)際施工情況的不同，懸澆施工期間應(yīng)針對各截面應(yīng)力讀數(shù)穩(wěn)定的在截面內(nèi)進(jìn)行布置，監(jiān)測數(shù)據(jù)可靠的傳感元件，并采取鋼弦針式應(yīng)變計(jì)進(jìn)行施工控制和應(yīng)力測試。在實(shí)施測量期間，可采取累積變量分段及測量次數(shù)加密的方法；第二，箱梁撓度受變形的控制。箱懸臂澆梁內(nèi)部內(nèi)力和重量大小分布及其順序合攏與變形之間有著密切相關(guān)性[5]。實(shí)際施工過程中，主要觀測主梁標(biāo)高控制點(diǎn)混凝土澆筑及掛籃行走前后和預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉的撓度。而對各跨跨中及橋墩支點(diǎn)截面和各節(jié)段箱梁懸臂端的設(shè)計(jì)，即變形監(jiān)測斷面設(shè)計(jì)。每個斷面必須設(shè)置三個變形測點(diǎn)。在箱梁撓度變形觀測時，還應(yīng)觀測箱梁扭曲變形的現(xiàn)象。

結(jié)束語：

溫度變化、材料性質(zhì)、參數(shù)變化以及混凝土的非均勻性等因素都會對橋梁結(jié)構(gòu)的各個施工環(huán)節(jié)造成嚴(yán)重的影響，其主要表現(xiàn)在施工段新型、內(nèi)力與設(shè)計(jì)值之間的差距。因此，在大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工控制過程中，需要采用科學(xué)合理的施工控制手段，提高梁橋施工的安全性，保證工程的質(zhì)量，從而才能促進(jìn)大橋的順利合攏，使得成橋狀態(tài)的受力情況與線性符合相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求。

參考文獻(xiàn)

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[3]宋基軍.合福高鐵（60+100+60）m三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工控制[D].石家莊鐵道大學(xué)，2014.

[4]趙龍江，王海彥，曹書生等.大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工控制[J].鐵道建筑，2011，（9）：24-26.

[5]郝炳周.淺談大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工控制?[J].工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化，2015，（4）：114-114.