關于支架現澆預應力混凝土連續箱梁橋施工控制技術的研究

劉錦香 龍巖市新宇公路工程有限公司，福建 龍巖 364000

應用支架現澆法進行預應力混凝土連續箱梁橋施工是一種古老且成熟的工藝。當今，隨著我國橋梁施工的發展，橋梁的結構日益多樣化，采用支架現澆進行預應力混凝土連續箱梁橋施工的時候，結構不會發生體系轉換，預應力筋可以一次布置集中張拉，橫向鋼管多點支撐，支撐結構橫向彎矩小，梁高要求低，是許多橋梁施工特別是城市橋梁施工的首選方法。但是，在橋梁的施工過程中，仍然有許多因素比如施工工藝、橋梁自重、地基不均勻等會影響橋梁的結構受力，并對成橋后的受力狀態和幾何線形起著決定性的作用，因此，為了保證連續箱梁橋施工的精度和安全性，必須將施工控制作為橋梁施工中的關鍵環節。

1 預應力混凝土連續箱梁橋的特點

近年來，預應力在梁橋施工中的應用使預應力混凝土橋梁的發展尤為迅速，橋梁結構日益多樣化，預應力混凝土連續箱梁橋具有以下幾個特點:(1)能夠有效的利用高強度的材料，并能明顯的降低自重在全部荷載設計中的比重，具有節省材料、提高橋梁自身的抗裂和抗疲勞能力、降低維修成本的作用;(2)預應力連續箱梁橋的材料具有可塑性，能夠充分利用材料的可塑性豐富建筑的表現形式，并能夠使其與周圍的環境更加協調，達到橋梁經濟與美觀的統一;(3)適用范圍非常廣，幾乎能夠適用于各種結構體系，并且還在不斷創造出能夠體現預應力技術特點的新的結構體系。

2 支架現澆預應力混凝土連續箱梁橋的施工控制

2.1 連續箱梁橋施工控制的主要內容

(1)線形控制。對于連續橋梁而言，特別是大跨度橋梁，施工量比較大，施工階段劃分的比較多，橋梁結構在施工的過程中必然會產生變形，加上施工誤差、橋梁自重、地基不均勻沉降、預應力等作用的影響，橋梁結構在施工過程中往往會與預期狀態發生偏差。因此，必須加強對橋梁施工過程的控制，只有這樣才能保證成橋線形與設計線形相符合。線形控制主要包括平面線形控制和豎向線形控制。平面線形控制是控制橋梁軸線，使其在平面上與設計要求和相關規范相符合，不同類型的橋梁平面線形的控制方法是不同的;豎向線形控制是對有合攏段橋梁施工的控制，豎向線形控制不好會導致合攏困難，橋梁面縱向產生不均勻的起伏，預應力的鋼束偏角增大，最終影響橋梁的美觀使用性能。

(2)應力控制。連續箱梁橋施工的最基本要求是使成橋后橋梁的實際受力狀態與設計保持一致，否則，橋梁的承載力就無法達到預定的設計目標，最終導致橋梁使用壽命的縮短。在橋梁施工過程中，混凝土的應力超過規定的限值很容易使橋梁產生裂縫，從而降低橋梁構件的使用性能，嚴重的話甚至會引起橋梁的坍塌。因此，必須根據實際情況對橋梁施工進行應力控制，在此過程中，必須考慮橋梁的自重、預應力、地基沉降、施工的臨時荷載、溫度等。

(3)穩定控制。隨著橋梁跨徑的加大以及高強度材料的應用，橋梁的結構整體和局部剛度下降，使得橋梁結構穩定性問題更為突出。由于橋梁在施工過程中必須經過復雜的結構體系的轉化，這就要求結構必須能夠承受住各種荷載并保持穩定，否則一旦結構失穩，結構變形就會急劇增加，從而造成結構失去整體的功能，最終導致橋梁坍塌。因此，在橋梁施工中，必須以施工所要達到的目標為前提，全面考慮影響橋梁結構狀態的各種因素，從而對橋梁的每一個施工階段形成前后的狀態進行預測，并采用相應的監測手段，采取必要的預防措施，防止橋梁結構的失穩。

(4)安全控制。由于橋梁的結構形式不同，影響施工安全的各種因素也是不同的，因此，橋梁施工中的安全控制必須根據工程的實際情況，確定各種橋型的安全控制重點。

2.2 施工控制結構分析

(1)施工控制結構計算方法。目前，對于預應力混凝土連續箱梁橋結構的理論計算常采用的是有限元理論，其計算方法主要包括:①倒退計算法，這種計算法主要是從成橋時的理想恒載狀態出發，按照與實際施工步驟相反的順序，逐步倒退著來進行結構行為的分析，分析每次拆除一個施工階段對剩余結構的影響，從而得出各個施工階段的控制參數。②前進計算法，這種方法是按照橋梁結構實際施工順序對結構的受力和變形進行分析，能夠較好的模擬結構的實際施工過程，并得到橋梁結構在各個施工階段的受力狀態和位移。

(2)施工控制仿真分析。連續梁橋成橋后理想的幾何線形和合理的內力狀態不僅與設計有關，還與施工方法有關，依賴于施工過程中的變形和應力的正確控制。在施工過程中，影響橋梁結構的幾何線形和內力狀態的因素包括支架變形、溫度、臨時荷載、預應力的張拉情況、混凝土的彈性模量和容量等，在施工前的計算中必須采用設計取用值對這些參數進行分析，并隨著施工過程通過測試和實驗對其進行修正，將修正好的參數進行仿真分析，從而使計算模型與橋梁的實際結構更加吻合。

2.3 施工控制監測

連續梁橋的變形雖然不會直接影響結構的安全，但是關系到橋梁能否順利合攏、成橋后的幾何線形能否滿足設計要求等，另外，幾何在不同工況的情況下，能夠反映結構的受力，因此，幾何監測即主梁線監測是橋梁施工監控的基本內容之一。主梁線監測的主要內容有:每一施工階段完成后與下一階段底模標高定位前的橋面標高觀測，混凝土澆注前后、預應力張拉前后以及掛籃行走前后的撓度觀測、主梁軸線偏位的觀測。主梁應力監測也是橋梁施工監控的重要內容，為了及時掌握結構在關鍵部位應力的變化規律，弄清理論值與實際值之間的關系，須在主梁的關鍵部位設置應力測點，在施工階段對結構真實的應力狀態進行實時監測，最后通過理論對比進行誤差的分析并判斷是否符合設計要求，從而更好的對施工過程進行調控。

3 結語

總之，應用支架現澆法進行預應力混凝土連續箱梁橋施工已成為現代橋梁施工的重要方法之一，但是由于施工過程中，預應力、支架變形、橋梁自重、地基的不均勻沉降等作用會引起橋梁的成橋線形與設計線形存在偏差，這就要求加強連續梁橋的施工控制。連續箱梁橋的施工控制是一項復雜且系統的工作，受到多方面因素的影響，包括施工工藝、施工方法、施工材料、施工環境等，特別是不同的橋梁形式對施工控制也提出了不同的要求，因此，根據連續梁橋不同的結構形式采用合理的施工控制方法和施工控制計算理論非常重要。

［1］李浩.支架現澆預應力混凝土連續箱梁橋施工控制技術［J］.長安大學，2011，38(6):33-45.

［2］連偉.現澆預應力混凝土連續箱梁橋施工技術總結［J］.建筑知識，2010，4(S2):109-110.