大跨度預應力混凝土連續梁橋的施工監控探析

■楊 林 ■江蘇省交通工程集團有限公司，江蘇 鎮江 212003

大跨度預應力混凝土連續梁橋之所以在我國的橋型中占主導地位，被廣為采用，其主要原因是其跨度能力大、受力性能好、結構剛度大、動力性能好、施工技術成熟、地形適應能力強、橋型簡潔美觀、橋面曲線平緩、受力均勻、行車平穩舒適等等。大跨度預應力混凝土連續梁橋在我國的應用十分廣泛，大到跨江、跨山谷的橋，小到公路橋、鐵路橋，甚至城市立交橋，都采用預應力混凝土梁橋技術。本文接下來就要對大跨度預應力混凝土連續梁橋的施工監控意義、影響施工控制的主要因素，以及施工控制的內容和方法分別進行討論和分析。

1 大跨度預應力混凝土橋梁結構施工監控的重要意義

隨著現代控制理論的引入，新材料、新工藝、新方法的應用，橋梁結構施工控制也在隨之發生變化。橋梁施工監控指的是采用科學、合理的控制手段，測量關鍵參數識別結構的狀態參數，對正在施工的梁體結構的位移和內力進行監測和調整，指導各個施工階段順利進行。施工監控的主要意義就是:保證橋梁施工質量;確保橋梁安全美觀［1］。

隨著我國綜合國力的大幅度提升，我國的交通事業發展也非常迅速，越來越多的大跨度預應力混凝土連續橋梁工程佇立在大江大河上。連續橋梁由于其受力均勻合理、行車平穩舒適、施工方便、不需要過多的保護費等獨特的優勢而被廣為應用。在大跨度預應力混凝土連續橋梁還沒有得到廣泛應用的時候，一些大型的跨溝跨谷橋梁建筑的施工非常困難，而且價格昂貴，因為橋下必須設置支架才能夠進行工程建設。鋼橋自架設體系施工法的引進，推動了大跨度預應力混凝土連續橋梁的快速發展，它將橋梁的上部結構分節段或分層進行施工，然后逐步完成全橋的施工，這種方法就是采用的無支架施工，大大提高了施工的速度，減少了工程費用。

2 影響施工監控的主要因素

大跨度預應力混凝土連續梁橋的設計比較復雜，橋梁的荷載形式也是變化多樣，導致其施工過程更加復雜，所以把握好影響施工控制的因素對于施工的順利進行十分重要。

2．1 施工工藝

橋梁的施工必須嚴格按照設計方案來進行，不能隨便更改施工方案和施工順序，畢竟施工方案被設計出來也是按照一定的科學依據的，隨意更改方案和順序，給工程施工造成影響，也會影響結構的應力和位移，從而影響了成橋結構的使用性能，降低了橋梁的質量。

2．2 施工監測

橋梁施工控制的手段很多，其中要數施工監測最為有效。實際中，我們監測的數據與實際總會存在誤差，造成誤差存在的主要原因是測量儀器的精度不同、不同的測繪人員測量方法存在差異、變化多端的環境因素也時刻存在［2］。所以控制橋梁的施工監測數據誤差對于提高施工的質量意義重大。

2．3 溫度變化

橋梁結構受力和變形很容易受到溫度變化的影響，因此我們不能排除溫度變化對結構的影響。由于溫度的變化沒有預知性，而且變化相當復雜，晝夜溫差、季節溫差、主橋梁上下的溫差都時刻在變化，所以在施工過程中一定要綜合考慮溫度的變化，采集到最合理的溫度數據才有利于工程的順利進行。

2．4 結構計算分析模型

有限元模型指的是對實橋簡化后的計算模型，模型的制作主要是對實橋的狀態進行假設，這是很多工程建設都會做的準備工作。將模型的數據誤差降到最低，對于實橋的建設具有十分重要的意義。

2．5 結構參數

結構參數的選取是否準確直接關系到結構分析計算的精確度，結構參數是結構分析的前提。每個工程的施工都是按照設計方案進行的，設計方案中設計的參數往往與實際的施工參數存在誤差，所以為了分析出最理想的參數數據，就必須考慮控制參數的誤差［3］。結構參數主要包括以下幾個方面:(1)預應力。嚴格控制預應力十分重要，預應力混凝土結構經常受到管道摩擦、張拉設備、錨頭回縮、梁體彈性壓縮、混凝土收縮等因素的影響，會使得張拉過程中的預應力減少甚至消失，張拉過程中的預應力需要控制。(2)構件截面尺寸。截面參數誤差是時時刻刻存在的，而且也無法避免這種誤差的存在。截面參數誤差會直接影響模型建立的合理性，最終影響到分析結果的精確度，所以嚴格控制誤差十分重要。(3)材料參數。材料的容重、材料的彈性模量、材料的熱膨脹系數、混凝土收縮、徐變、熱膨脹系數等都屬于材料參數，其中材料的彈性模量對結構分析的結果最重要，因為它能夠反映結構在長期荷載作用下的變形能力大?。?］。另外，混凝土收縮和徐變也是主要影響因素，這個參數的變化會直接影響結構的強度和變形情況，甚至還會造成橋梁產生裂縫。

3 施工監控的主要內容

橋梁施工控制的意義在于保證成型的橋梁與設計的要求非常吻合，不能保證完全吻合，因為在施工過程中，結構的內力和變形都是在發生變化，不會與設計的要求完全符合，所以橋梁施工控制就是確保那些不確定的因素和誤差在合理的變化范圍之內。

3．1 應力控制

橋梁結構的應力應謹慎控制，因為只有確保施工階段主梁應力滿足設計的要求，才能夠順利進行下一階段梁體結構的施工。大跨度預應力混凝土連續梁橋的施工都要經歷一個長期而復雜的過程，施工中各個階段的受力狀況、邊界條件、荷載能力也是復雜多變的，對于結構體系的轉換，一定要密切關注施工過程中結構應力的變化幅度?？偟膩碚f，如果不對橋梁的應力進行嚴格的控制，會大大影響橋梁結構的安全性，可能還會導致結構局部發生損壞，甚至結構整體發生破壞。

3．2 線形控制

橋梁施工過程中一項基本的要求就是對橋梁結構尺寸進行控制。橋梁的施工不會按照預定的參數進行，因為還存在許多不確定因素導致結構變形產生誤差［5］。這些誤差有可能導致施工橋梁的主體位置與設計方案里的位置不一致，誤差大的話還有可能導致合龍工作不能夠正常完成，使得成型的橋梁線性彎彎曲曲，起伏明顯，大大影響了橋梁的美觀性。所以嚴格控制橋梁結構尺寸，將誤差縮小到最小，對于施工的正常進行和橋梁的整體美觀至關重要。

3．3 安全控制

橋梁結構在施工中一般都要遵循“安全、經濟、適用、耐久”的基本原則，其中最重要的是安全性，安全性具體體現在結構的內力、變形、穩定等都與設計的要求符合。所以說，對橋梁的安全性進行合理的控制是確保橋梁建設的重點。

3．4 穩定控制

隨著大跨度工程的增加，大跨度結構的受力狀況也在不斷增加，所以說保證大跨度結構的穩定性極其重要。對于施工過程中所有可能出現的失穩現象，都要建立相應的應急處理系統，避免發生突發狀況，減少事故的發生。橋梁結構的穩定性與橋梁結構能否正常使用息息相關，嚴格控制施工過程中橋梁構件的局部與整體的穩定具有極其重要的意義［6］。加拿大的魁北克橋在橋架設時由于下弦桿腹板失穩而突然發生崩塌的事故就是穩定性被破壞了的慘痛教訓。

4 結語

隨著大跨度預應力混凝土連續橋梁施工技術的不斷發展和完善，施工的控制也越來越重要。但是，施工過程中仍然存在許多因素在影響著施工控制的發展，我們需要不斷總結經驗，再根據國內外施工控制技術的發展現狀，尋找更科學合理的方法和技術幫助建設出更加安全的橋梁建筑，讓橋梁工程的質量再上一個新臺階。

［1］李波．預應力混凝土連續梁橋施工控制研宄［J］．時代報告:學術版，2012(9):267-267．

［2］蔣英杰．大跨度預應力混凝土連續梁橋的施工控制方法［D］．四川:西南交通大學，2010．

［3］桂林萍．大跨徑混凝土連續梁橋施工控制技術研究［D］．四川:西南交通大學，2009．

［4］汪劍，方志．大跨徑預應力混凝土連續梁施工控制研究．湖南大學學報，2003，30(3)．

［5］夏偉．預應力混凝土連續梁橋施工監控研宄［D］．鄭州大學，2011．

［6］楊濤．大跨徑連續梁橋施工控制［D］．武漢理工大學，2009．