淺談?lì)A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工線形控制

劉剛

摘 要：現(xiàn)階段，預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁橋ByBlook（線形控制）主要是經(jīng)構(gòu)建施工預(yù)拱度來(lái)實(shí)現(xiàn)。雖然在工程進(jìn)行的過(guò)程中能夠依附于計(jì)算系數(shù)和實(shí)際測(cè)量系數(shù)達(dá)到參數(shù)識(shí)別的目的。不過(guò)，預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)專業(yè)軟件針對(duì)預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁橋運(yùn)營(yíng)若干年后的線形預(yù)測(cè)通常與實(shí)際存在偏差。基于此，此次研究將對(duì)這一問(wèn)題提出一種前沿的線形控制方法，相關(guān)內(nèi)容如下所述。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力;砼連續(xù)梁橋;施工;線形控制

一、預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁橋施工線形控制的內(nèi)容

懸臂工程隸屬典型的自架設(shè)施工工藝，因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁橋在工程過(guò)程中的懸臂節(jié)段狀態(tài)是無(wú)法同步調(diào)整的，因此其工程控制主要擇取預(yù)測(cè)控制法。預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁橋的線性控制主要包括下述幾方面：

（一）工程過(guò)程控制模擬分析

依附于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，要注重工程工序流程與設(shè)計(jì)院所提供的基本參數(shù)。對(duì)工程過(guò)程予以復(fù)核性研究，復(fù)核設(shè)計(jì)計(jì)算所明確的成橋狀態(tài)與施工狀態(tài)，進(jìn)而得到各施工狀態(tài)與成橋狀態(tài)下的理論參數(shù)，其中包括主梁高程、橋墩墩頂位移、墩臺(tái)沉降與控制截面應(yīng)力應(yīng)變;監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)理論系數(shù)，即主梁各節(jié)段立模髙程。

（二）監(jiān)控所需的相關(guān)資料、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集

其中包括：砼三天、七天、十四天、二十八天的彈性模量實(shí)驗(yàn)，鋼筋砼重度，懸臂澆筑節(jié)段砼方量與實(shí)際斷面尺寸，鋼絞線的實(shí)際彈性模量與截面面積;所處環(huán)境的濕度及溫度;實(shí)際工程狀態(tài)和下一步的進(jìn)度，掛籃支點(diǎn)反力與相關(guān)工程荷載在預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁橋上的布置區(qū)域及參數(shù)，掛籃實(shí)驗(yàn)明細(xì)，鋼絞線管道摩阻損失的測(cè)定等。

（三）工程監(jiān)控狀況劃分

主梁各段工程工況，各段梁工程工況包括三部：第一，掛籃前移同時(shí)定位立模。第二部，主梁砼澆筑。第三部，張拉預(yù)應(yīng)力。

（四）對(duì)工程過(guò)程中結(jié)構(gòu)變位與裂縫予以檢測(cè)

其中包括：主梁的撓度觀測(cè)，預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁橋墩沉降測(cè)量：溫度對(duì)結(jié)構(gòu)變形的影響及裂縫檢測(cè)。

（五）數(shù)據(jù)對(duì)比

將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和理論參數(shù)予以同步對(duì)比，若存在影響結(jié)構(gòu)變形或安全的問(wèn)題第一時(shí)間予以警報(bào)。

（六）依附于實(shí)測(cè)和理論分析結(jié)果，對(duì)工程過(guò)程中的誤差予以辨識(shí)

通過(guò)既有的工況，對(duì)后續(xù)工程誤差予以整體預(yù)測(cè)，進(jìn)而做出有針對(duì)性的調(diào)整。同時(shí)預(yù)告下一節(jié)段工程立模高程。在誤差分析、預(yù)測(cè)及調(diào)整的先決條件下，給出主梁下一階段工程立模高程指令，若存在誤差過(guò)大，那么就要予以整體的設(shè)計(jì)修改。

二、預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁橋施工線形控制方法

（一）預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁橋施工線形控制的總體流程

預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁橋線性控制是經(jīng)計(jì)算預(yù)測(cè)，在此基礎(chǔ)上對(duì)參數(shù)進(jìn)行識(shí)別、調(diào)整設(shè)計(jì)，并指導(dǎo)工程往返循環(huán)的過(guò)程，為了從根本保障控制的精準(zhǔn)度與避免同符號(hào)誤差疊加，所以整個(gè)計(jì)算和控制流程都要遵循基本原則，見(jiàn)圖1。

通過(guò)上圖可以發(fā)現(xiàn)，預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁橋線性控制過(guò)程量是一個(gè)有序的過(guò)程，而對(duì)下一流程所產(chǎn)生的效果預(yù)測(cè)基本是能夠經(jīng)修改設(shè)計(jì)參數(shù)或計(jì)算而確定的，不過(guò)也存在個(gè)別流程無(wú)法計(jì)算的問(wèn)題，換而言之個(gè)別流程計(jì)算數(shù)據(jù)會(huì)存在失準(zhǔn)的情況，這就要通過(guò)既有的經(jīng)驗(yàn)，擇取模糊預(yù)測(cè)法來(lái)指導(dǎo)下一階段的工程。尤其是對(duì)于砼這種時(shí)間依存性較強(qiáng)的材料，要考慮對(duì)目標(biāo)線形的影響與是否應(yīng)對(duì)目標(biāo)線形予以完善，同時(shí)在調(diào)整參數(shù)的先決條件下予以下一輪預(yù)測(cè)。

（二）預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁橋施工線形控制的計(jì)算方法

線性控制和內(nèi)力控制都十分重要，線性誤差會(huì)直接導(dǎo)致成橋后線形失真，更有甚者會(huì)導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)無(wú)法合攏，進(jìn)而影響預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁橋建成后的質(zhì)量。所以為了使竣工的預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)確保設(shè)計(jì)線形，就要在工程過(guò)程中經(jīng)設(shè)置預(yù)拱度的方法予以實(shí)現(xiàn)。也就是需要計(jì)算出工程各階段各節(jié)段控制點(diǎn)的高程，也就是預(yù)拋高值。

對(duì)于施工控制的結(jié)構(gòu)計(jì)算方法，前進(jìn)分析法分析能夠依附于設(shè)計(jì)好工程流程進(jìn)行各階段的內(nèi)力分析，不過(guò)因?yàn)榉治鲞^(guò)程中，各節(jié)段的位移均有一定程度的變化，最終預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁橋的線形無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)線形的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。此情況下可以通過(guò)倒推分析法予以結(jié)構(gòu)計(jì)算分析。

倒推分析在很大程度上要依附于前進(jìn)分析法，但是在倒推分析法的開(kāi)始階段，不同預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)桿件軸線的位置采用設(shè)計(jì)過(guò)程的軸線標(biāo)準(zhǔn)。拆除模塊的等效負(fù)荷，經(jīng)被拆模塊接縫范圍內(nèi)的內(nèi)力反向拉伸，在其他主體構(gòu)件接縫區(qū)域予以綜合性的模擬，而上述數(shù)據(jù)均可經(jīng)前進(jìn)分析獲得。在完成桿件拆分的基礎(chǔ)上，此狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)尅被視為未拆除桿件時(shí)與被拆除桿件等效負(fù)荷拉伸狀態(tài)的總和。完成過(guò)程的基礎(chǔ)上，結(jié)構(gòu)的受力能夠經(jīng)此環(huán)節(jié)負(fù)荷拉伸下結(jié)構(gòu)受力與上階段狀態(tài)疊加而計(jì)算出，此情況下線性疊加原理成立。而已經(jīng)被篩分的結(jié)構(gòu)匹配于零應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)，其他主體結(jié)構(gòu)發(fā)生新生接縫面應(yīng)力要與此階段對(duì)接縫面施加的預(yù)應(yīng)力相同，這也是進(jìn)行預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)倒退分析的先決條件。因此擬定在預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁橋運(yùn)營(yíng)多年后，線形達(dá)到設(shè)計(jì)軸線，同時(shí)以此狀態(tài)為基點(diǎn)，依附于前進(jìn)分析的逆變，對(duì)結(jié)構(gòu)予以倒拆，在此基礎(chǔ)上研究每次拆除一個(gè)施工節(jié)段對(duì)剩余結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的作用。在一個(gè)節(jié)段中分析獲取的結(jié)構(gòu)位移，內(nèi)力狀態(tài)即為此階段結(jié)構(gòu)的最佳施工狀態(tài)。最佳狀態(tài)即為在工程各階段結(jié)構(gòu)所處的位置與受力情況，各階段的工程最佳狀態(tài)都會(huì)從根本影響著橋梁最終形態(tài)與受力特性。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁橋線性控制過(guò)程量是一個(gè)有序的過(guò)程，而對(duì)下一流程所產(chǎn)生的效果預(yù)測(cè)基本是能夠經(jīng)修改設(shè)計(jì)參數(shù)或計(jì)算而確定的，不過(guò)也存在個(gè)別流程無(wú)法計(jì)算的問(wèn)題，換而言之個(gè)別流程計(jì)算數(shù)據(jù)會(huì)存在失準(zhǔn)的情況，這就要通過(guò)既有的經(jīng)驗(yàn)，擇取模糊預(yù)測(cè)法來(lái)指導(dǎo)下一階段的工程。尤其是對(duì)于砼這種時(shí)間依存性較強(qiáng)的材料，要考慮對(duì)目標(biāo)線形的影響與是否應(yīng)對(duì)目標(biāo)線形予以完善，同時(shí)在調(diào)整參數(shù)的先決條件下予以下一輪預(yù)測(cè)。在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋使用程中的汽車荷載，溫度變化等外在因素都會(huì)直接影響預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁橋的線形，所以在實(shí)際工程中也要對(duì)這些因素都要進(jìn)行綜合分析。

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