預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋施工控制研究

倪輝聯(lián)

(貴州路橋集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽 550001)

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋施工控制研究

倪輝聯(lián)

(貴州路橋集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽 550001)

作為新時期一種重要的橋梁施工方式，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋施工難度比較大，稍有不慎就很容易出現(xiàn)質(zhì)量和安全問題。為了確保施工的順利開展，就必須要加強(qiáng)施工控制力度。著重就如何有效地控制預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋施工控制方法進(jìn)行了探究，以期確保橋梁施工順利開展。

預(yù)應(yīng)力混凝土施工；連續(xù)鋼構(gòu)橋梁；控制方法

1 建立控制計算模型

為了有效地分析連續(xù)剛構(gòu)橋的受力情況，可以借助GQJS這種計算軟件來對橋梁施工工序進(jìn)行模擬和校核，具體就是先采用有限單元法來將剛構(gòu)橋梁及其中的橋墩和主梁等部分劃分成若干單元，其中的橋墩看作是鏈桿活動支座，兩中墩下基礎(chǔ)看作是固定支座，掛籃可以簡化為承受集中荷載的平面桿系結(jié)構(gòu)，這樣可以借助GQJS計算軟件來更好地分析其受力情況和變形情況；如果箱梁底板上部所設(shè)置的錨固板束而設(shè)置的齒板，此時可以將其簡化成分布荷載，這樣就可以將整個連續(xù)剛構(gòu)橋的施工簡化成一個受力系統(tǒng)。

2 施工過程模擬控制法

2.1 前進(jìn)分析法

該種計算法主要是根據(jù)連續(xù)剛構(gòu)橋梁的實際加載順序來分析結(jié)構(gòu)受力情況和變形情況，可以了解和明確各施工階段中結(jié)構(gòu)承受荷載及變形情況，有利于更好地指導(dǎo)連續(xù)剛構(gòu)橋梁的設(shè)計和施工，同時也有利于明確各環(huán)節(jié)施工中質(zhì)量控制的要點，比如混凝土的收縮徐變問題和結(jié)構(gòu)變形問題等。比如，針對前進(jìn)分析法在懸臂澆筑的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋中的應(yīng)用步驟而言，其主要包括如下幾個流程：明確橋梁結(jié)構(gòu)初始狀態(tài)→計算已澆筑部分在復(fù)合荷載(外荷載+自重)作用下的內(nèi)力情況和變形情況→采用對稱方式，在橋墩上懸掛澆筑各個塊件，拆除掛籃→邊跨和中跨合攏，計算相應(yīng)階段的結(jié)構(gòu)受力和變形情況→橋面鋪裝施工。通過該種方法的應(yīng)用，除了可以為成橋結(jié)構(gòu)受力情況提供準(zhǔn)確結(jié)果，也有利于為結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度鹽酸提供必要的依據(jù)支持。

2.2 倒退分析法

前進(jìn)分析發(fā)法是根據(jù)預(yù)先設(shè)定的施工流程來進(jìn)行依次內(nèi)力分析和校核，但是考慮到實際剛構(gòu)橋梁在施工過程中相應(yīng)結(jié)構(gòu)節(jié)點的坐標(biāo)會發(fā)生變化，此時最終的橋梁結(jié)構(gòu)線形無法滿足設(shè)計線形的要求，所以要注重在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋施工中重視強(qiáng)度和線形的控制，否則會對后續(xù)的橋梁合攏施工產(chǎn)生重要影響。為了確保連續(xù)剛構(gòu)橋竣工后可以保持良好的線形，可以采用設(shè)置預(yù)拱度的方式，采用分階段施工法來開展橋梁施工，確保各個階段的連續(xù)剛構(gòu)橋的施工標(biāo)高可以滿足設(shè)計要求。而倒退分析法可以有效地確定剛構(gòu)橋梁在各個階段的安裝位置及受力情況，有利于更好地確保剛構(gòu)橋施工的質(zhì)量。但是該種分析法無法直接計算混凝土徐變，所以在應(yīng)用該種分析法的時候，需要先確定不考慮混凝土收縮徐變影響下的變形值和內(nèi)力值，然后再確定考慮混凝土收縮徐變后的變形值和內(nèi)力值，二者相減即可確定各個階段混凝土收縮徐變作用下所產(chǎn)生的位移值和內(nèi)力值，結(jié)合前進(jìn)分析法的有關(guān)計算即可明確各個施工階段下預(yù)應(yīng)力混凝土?xí)r效影響。

3 橋梁線形控制

線形控制是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制的一項重要任務(wù)。在剛構(gòu)橋梁建設(shè)階段及完畢之后，橋梁結(jié)構(gòu)可能會出現(xiàn)收縮徐變和沉降等問題，此時為了確保連續(xù)剛構(gòu)橋梁的成型線形和設(shè)計線形保持一致，需要采取科學(xué)、合理的方法來控制橋梁線形，比如預(yù)拱度等線形控制法。

4 橋梁現(xiàn)場量測

(1)撓度測試。基于上述所述，橋梁線形控制是橋梁施工控制的一項重要內(nèi)容。而在灰色預(yù)測控制系統(tǒng)中，撓度控制的主要依據(jù)可以借助實時的撓度觀測數(shù)據(jù)來進(jìn)行確定。

(2)應(yīng)力觀測。為了及時了解和掌握剛構(gòu)橋在懸澆各個施工階段時刻橋梁各個關(guān)鍵部位的應(yīng)力或者應(yīng)變的變化規(guī)律，明確實測值和理論值二者間的關(guān)系，可以在橋梁墩底、墩頂以及主跨箱梁等控制截面位置處布置一些應(yīng)力或者應(yīng)變測量點，借助實時數(shù)據(jù)監(jiān)測來明確誤差情況，從而可以及時查找和調(diào)控理論值與實測值之間的誤差范圍，確保其始終處于規(guī)定限制范圍內(nèi)。

(3)溫度場觀測。溫度也是影響主梁撓度的一個重要因素，其變化可以劃分成日溫度變化和季節(jié)溫度變化，前者變化情況比較繁雜，會使主梁發(fā)生撓曲變形、墩身出現(xiàn)水平偏移，同時也會使橋梁箱梁出現(xiàn)比較大的內(nèi)力，所以會對剛構(gòu)橋的施工控制產(chǎn)生重要影響。

(4)鋼絞線管道摩阻損失測定。在張拉鋼絞線的時候，因管道的摩阻會使預(yù)應(yīng)力出現(xiàn)不同程度的損失，此時可以借助試驗測定手段來明確預(yù)應(yīng)力的有效值。

5 調(diào)整施工誤差

在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工的過程中，誤差并非出自施工方面，設(shè)計等環(huán)節(jié)的誤差也可能會引發(fā)施工誤差問題，這實際上是不可避免的誤差。在預(yù)應(yīng)力張拉、掛籃前移、立模與混凝土澆筑等各個施工環(huán)節(jié)中，設(shè)計撓度和施工撓度之間可能會存在相應(yīng)差值，此時需要將誤差值控制在合理的范圍內(nèi)即可表明設(shè)計和施工的可靠性，但是如果差值不顯著，那么方可繼續(xù)后續(xù)的橋梁施工。歸納起來，出現(xiàn)施工誤差的成因主要是預(yù)應(yīng)力問題，主要表現(xiàn)為預(yù)應(yīng)力張拉是否達(dá)到規(guī)定的設(shè)計值，這就需要做好張拉千斤頂?shù)呐涮仔Ｕぷ鳎A(yù)應(yīng)力管道的暢通性，否則很容易造成預(yù)應(yīng)力損失或者掛籃松動等問題，影響橋梁施工的質(zhì)量。

總之，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋施工是新時期橋梁工程建設(shè)中一種常見的類型，其以施工便捷承載性能和耐久性能優(yōu)良等而在橋梁工程建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。為了確保剛構(gòu)橋施工控制的質(zhì)量，必須要結(jié)合實際的橋梁工程，制定科學(xué)的誤差調(diào)整方法等施工控制方案，從而全面確保橋梁施工的質(zhì)量。

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2016-09-05

倪輝聯(lián)(1983-)，男，廣西興業(yè)人，工程師，研究方向：公路與橋梁。

U445

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1008-3383(2017)03-0119-01