大跨預應力混凝土連續梁橋施工控制研究

梁鴻林

摘要：近年來，隨著我國社會經濟的進步發展，交通基礎工程建設的重要性越來越顯著，橋梁建設中預應力混凝土大跨連續橋梁的應用也日益廣泛。為此，本文將主要論述分析大跨預應力混凝土連續梁橋施工控制，以促進橋梁施工建設的安全性、穩定性，并保證施工質量的提高。

關鍵詞：橋梁施工預應力混凝土控制策略

隨著國家經濟的發展進步，人們日漸提高對基礎交通設施建設的要求，以橋梁施工而言只有保證質量才能保證后期安全可靠的使用，充分發揮其功能。然而，橋梁施工過程中面對千秋各異的設計，其施工方法及控制內容也不盡相同。總體來說，控制橋梁施工過程最根本目的便是保證其結構的安全穩定以及結構形成之后無論是在外形或者是內力均要滿足設計的要求。鑒于橋梁結構設計期間，混凝土材料滿足不了設計要求或各種因素對參數、施工等產生的影響，為此，必須嚴格控制橋梁施工過程，才能規避結構不符設計要求的現象發生。

一、控制橋梁施工過程的重要性

（一）提升施工質量

嚴格遵守相關的施工標準，對橋梁施工過程進行控制管理，可促進橋梁施工質量不斷提升。鑒于該類橋梁上部結構主要由多階段、多工序自架設體系構成，因此，要進行結構內力及標高控制時，很難確保其能夠滿足設計要求，這也就要求必須對自架施工方法采取相應分析程序進行分階段、分工序的模擬，方能精確預算出各階段實際需要的內力值及變形值，但還必須通過比較施工實測值與預計值，并對其做出合理科學的調整等，促使實際效果符合設計效果。

（二）確保安全性

由于橋梁作為基礎交通設施，故隨著國家社會的發展進步，人們越來越關注其結構的安全性和可靠性。為保證橋梁在投入使用后可提供給人們行車舒適性，且運行結構更安全、耐久及可靠，就需要對橋梁施工的控制進行嚴格的控制，這也是促進橋梁施工質量提高的重中之重[1]。從某種意義上來說，控制橋梁施工過程，以及觀測點的長期預留，不僅是對橋梁進行長期安全檢測的前提基礎，更關乎著后期的橋梁養護工作開展，是最有利于提高橋梁安全性及質量的工作。

二、施工技術的優勢

一般橋梁施工中所謂的大跨預應力連續橋，就是指大跨徑且混凝土具有連續性、剪支及預應力特點的橋梁。總體來說，預應力混凝土的分布規律及內部應力可提供給受荷載作用的拉應力極大便利，以至于不會導致混凝土構件裂縫，甚至可起到減少裂縫現象出現的作用。若混凝土過早出現裂縫現象，應立即更換強度更高的混凝土[2]。而所謂預應力混凝土，主要指可充分利用其構件荷載，施加受拉區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力，以此保證結構構件拉應力在受控范圍內，并始終處于受壓狀態，以保證混凝土不會發生裂縫，起到增強混凝土構件功能和抗裂性的作用。

三、施工控制的具體措施

（一）施工控制的內容

橋梁施工過程控制具體包括以下幾方面：首先，應力監控。在該類橋梁上部結構對截面應力量測點進行布置時，施工單位必須對其分布狀況和應力變化進行實時觀測。其實，對于橋梁施工過程的控制，最重要的關注點即橋梁受力情況及施工工程是否與設計要求相符。一旦橋梁的理想受力狀態與實際受力狀態存在著一定的差異時，應積極分析產生原因，采取行之有效的調控措施，以確保其能夠在受控范圍內；第二，監控線性。作為最基本的施工控制要求，線性監控需要嚴格控制各施工階段箱梁的橫向位移及豎向撓度，但產生較大偏差時，則要深入分析誤差，并做出合理調整，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，橋梁內部結構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致溫差較大，促使主梁出現撓曲問題，同時也會使得橋墩兩側出現溫差的現象，導致橋墩出現偏移的問題。由于氣候溫度等具有較強復雜性，若要計算出理想的撓度狀態，就必須將日子溫度影響略去，采取觀測方式對其進行修正。也就是說，當太陽升起前，必須進行合理的標高測量，才能使日照溫差影響被有效消除；最后，穩定控制[3]。結構是否穩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。為避免出現橋梁結構不穩定或遭到破壞的情況，必須在施工過程中對結構變形進行實時觀察，并根據觀察結果合理科學控制橋梁結構及局部的整體性與穩定性。但現目前并無有效控制檢測結構穩定性的方法，故而，保證結構整體的安全可靠，才能更好對局部變形及內力做出控制。也就是說，加強安全控制，采取行之有效的措施，有利于規避施工安全事故發生。

（二）施工控制手段

具體來說，控制橋梁施工過程的方法，主要包括預測、事后調整和自適應這三種。首先，預測控制，主要是針對施工達不到預計目標時，應綜合考慮各種對橋梁結構狀態產生影響的因素，對每個施工階段可能發生的情況，做出科學合理且符合施工實際的預測，多維度、全方位的促進工程達到預計目標；第二，事后調整，主要是針對橋梁施工過程中，易產生橋梁實際結構狀態完全不擦邊設計結構狀態情況發生時，通過行之有效的修正手段科學合理調整后，使其滿足設計要求的方法；而自適應，則是橋梁施工過程中，必須嚴格控制參數不相符的情況，避免由此而引起實際不符設計的現象[4]。要避免這種情況，一般處理方式為分析和修正參數，方能保證各個施工階段均符合設計要求。

（三）施工控制流程

對大跨預應力混凝土連續梁橋施工流程進行合理的總結，其具體可分為以下幾個步驟：第一，收集資料，包括設計圖紙、施工掛籃單數與技術、混凝土實驗所得數據等；第二，落實現場配合資料，主要指記錄現場施工各項數據，包括現澆梁段溫度、時間、尺寸等；第三，實施項目測量控制，即控制截面應力和節點撓度；最后，參數的分析識別，通過前進分析方法，精確判斷系統誤差。

（四）施工監控

主要包括這幾方面：第一，主梁受壓力的控制。由于實際施工情況的不同，懸澆施工期間應針對各截面應力讀數穩定的在截面內進行布置，監測數據可靠的傳感元件，并采取鋼弦針式應變計進行施工控制和應力測試。在實施測量期間，可采取累積變量分段及測量次數加密的方法；第二，箱梁撓度受變形的控制。箱懸臂澆梁內部內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性[5]。實際施工過程中，主要觀測主梁標高控制點混凝土澆筑及掛籃行走前后和預應力鋼筋張拉的撓度。而對各跨跨中及橋墩支點截面和各節段箱梁懸臂端的設計，即變形監測斷面設計。每個斷面必須設置三個變形測點。在箱梁撓度變形觀測時，還應觀測箱梁扭曲變形的現象。

結束語：

溫度變化、材料性質、參數變化以及混凝土的非均勻性等因素都會對橋梁結構的各個施工環節造成嚴重的影響，其主要表現在施工段新型、內力與設計值之間的差距。因此，在大跨預應力混凝土連續梁橋施工控制過程中，需要采用科學合理的施工控制手段，提高梁橋施工的安全性，保證工程的質量，從而才能促進大橋的順利合攏，使得成橋狀態的受力情況與線性符合相應的設計要求。

參考文獻

[1]李文江.大跨度預應力混凝土連續梁橋施工控制[D].大連理工大學，2013.

[2]譚德盼.預應力混凝土連續梁橋施工控制技術與應用[D].廣東工業大學，2007.

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

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

[5]郝炳周.淺談大跨度預應力混凝土連續梁橋施工控制?[J].工程建設標準化，2015，（4）：114-114.