大跨度預應力混凝土橋梁施工控制技術分析

范紹隨　田兆權

摘要：隨著我國交通運輸業的快速發展，大跨度預應力混凝土橋梁已日益普遍。為確保該類橋梁的施工質量，必須加強施工控制。文章從大跨度預應力混凝土橋梁施工控制內容出發，分析影響施工控制工作的因素，在此基礎上探討具體的控制技術，以期為后續路橋建設提供一定參考。

關鍵詞：大跨度預應力；混凝土橋梁；施工控制

中圖分類號：U445.4文獻標識碼：A文章編號：1674-3024（2017）01-174-02

前言

預應力混凝梁橋具有結構剛度強、形變小、受力佳，及施工技術及工藝成熟、地形適應性強等特點，同時可最大限度用好混凝土效度和預應力技術。當前，該類梁橋已成為我國路橋建設中最為主要的工程，在改進和發展中，不管是市區立交橋、路橋，還是跨江河、山谷等橋梁，預應力混凝土梁橋均有良好的大跨度優勢。文章重點探討大跨度預應力混凝土橋梁的施工控制技術。

1.施工控制的基本內容

1.1結構形變

橋梁結構尺寸是施工控制的基本內容。在實際施工中必然會出現一定的結構變形誤差，而此種情況有受諸多因素影響，進而會造成施工中橋梁主體實際位和設計位出現偏離，如偏差較大則直接造成合龍段無法順利完成，在成橋之后的線形將有顯著的起伏變化，這對橋梁整體美觀帶來不利影響。應比較橋梁設計結構和實際結構的尺寸，明確偏差，再采取針對性措施，以保證偏差在允許區間內。

1.2結構應力

橋梁結構應力控制是施工控制的關鍵內容，只有確保施工中主梁應力達到設計要求，才可繼續開展下階段的結構施工。特別是懸臂施工需要依照其特點，在大跨度應力混凝土梁橋中，通常需要經復雜的施工，在此項施工各個階段，橋梁結構的載荷、邊界條件及結構形式均是不同的，結構受力也是多變的，特別是在主體結構合龍時，會伴隨結構轉換而變化，所以要密切注意施工中結構應力的變化大小，確保結構應力達到設計標準。倘若應力未得到有效控制，那么會直接影響到橋梁結構安全及運行，嚴重的造成結構局部或者整體受損。因此在把橋梁結構施工相關的錨具、張拉設備送入現場時，需派專人進行質量、性能、規格等檢查，并進行參數核對，確保符合施工要求。特別是要做好壓力表、千斤頂等設備性能的檢查，確保能正常運行。此外，還需嚴格核對預應力鋼材技術參數，比如：伸長值、強度、直徑等。

1.3結構穩定性

伴隨橋梁跨度的提升，橋梁結構整體受力也越發復雜，結構穩定性越發被重視，對施工中可能發生的失穩情況。應用軸心受壓公式來計算橋梁結構的整體及局部的穩定性，具體而言，就是對混凝土結構的安全性和穩定性系數進行計算，以此判斷其穩定性。

2.影響施工控制的因素

從當前大跨度預應力混凝土橋梁工程的施工看，對施工控制產生影響的主要有兩個方面：

（1）結構參數，該類參數對橋梁自身穩定性及施工控制質量帶來直接影響。應對以下指標進行重點分析：①材料容重，在預應力混凝土橋梁工程的施工中，該項參數變動將會在結構內力和變形等指標上表現出來，因而要求在施工中，必須對該項參數進行最為科學、合理的判定：②材料收縮和漸變特性，這兩個特性是混凝土本身所具備的一個性質，在應用上會對整個橋梁結構的內力變化和漸變帶來影響；③預應力，預應力值的誤差必須控制在允許空間內，綜合各項因素對預應力值的影響，同時要保證預應力參數的準確；④施工荷載，施工荷載值的確定需全面考慮到橋梁工程所在位的地質、地形、氣候、生態環境等，以確定合理的施工荷載。（2）溫度變動，如果橋梁工程施工環境溫差顯著，那么會導致整個橋梁結構產生較大的附加應力，并增強結構的變形力。基于此，必須重視并加強溫度控制，再考慮到客觀因素影響，為避免溫度測定值發生較大誤差，應在考慮季節因素基礎上，每日應在早上9時前落實好溫度測定工作。（3）施工工藝，施工質量控制優劣直接關系到成橋結構運行性能。不同施工方案或施工順序，對橋梁結構的應力或位移也是不盡相同的。（4）橋梁結構分析模型，對實橋開展有限元建模分析是進行施工控制的基本工作。所謂有限元模型，就是對實橋予以簡化的計算模型，主要包括各類假設、邊界處理等方面，此種簡化讓計算模型與實橋結構有一定差別。

3.橋梁施工控制技術分析

3.1施工準備控制

（1）要對橋梁結構進行系統分析。當前，在橋梁結構分析中常用的方法有應力狀態法、正裝分析法及倒裝分析法。其中，無應力狀態法主要用于在基礎構件、無應力長度等穩定不變基礎上對橋梁結構進行全面分析，并且將結構施工狀態和最終狀態相聯系，是橋梁結構分析重要方法。正裝分析法則是在施工中根據橋梁結構施工順序，分析結構局部及整體的受力、形變等情況，同時準確算出施工中結構內力和位移情況，在依照相應計算原則選定相應參數，以獲取橋梁結構施工的控制參數。倒裝分析法則是依照工程施工相反順序來分析橋梁結構，主要是根據成橋理性承載情況，進行逆計算，以得到各個施工階段的結構參數。（2）要充分應用好線性控制技術。在大跨度預應力混凝土橋梁工程施工中，線性控制技術有著廣泛應用。預拱度是線性控制中一個重要性參數，其直接決定著橋梁主、邊兩跨合攏程度，并且對結構應力分布發揮著關鍵效用，所以，在施工中必須重視橋梁預拱度控制。應用該項技術，可有效準確計算出預拱度，確保該參數合理性，進而保證施工進度。

3.2施工質量控制

不管是何種橋梁工程，施工質量控制是最為關鍵、最為重要的控制內容，也是對控制技術和措施要求較高的一個環節。對于大跨度預應力混凝土橋梁也是如此，但在施工中存在諸多的影響因素，但主要包括人員、材料及工藝三方面，所以要重點控制好這幾方面。（1）對施工人員管控。施工人員是橋梁工程施工的重要主體，無論是施工技術層面，還是個人專業能力層面，均對施工質量產生直接、深遠的影響。必須加強施工人員管控，以確保橋梁施工質量。首先，應建立完善的管理制度，要制定明確的現場施工流程和技術標準，同時在實際施工，需重視施工人員的激勵，獎罰公平、公正，以充分調動并穩定施工人員的工作積極性。其次，加強教育培訓，應積極落實好施工技術交底工作，在培養和提升施工人員的質量意識同時，進一步提升其施工技能和專業水平，最大限度保證施工質量。最后，強化責任管理，應明確并嚴格落實每個人的施工責任，并讓他們明晰自身的崗位職責，對現場施工進行嚴格管理，以確保每個環節的施工質量，并在保證施工質基礎上，提升施工效率。（2）施工材料質量控制。施工材料是工程施工質量保障的基礎，其優劣直接關系到整個橋梁的施工質量。應積極做好這幾項工作：①現場施工人員需嚴控控制橋梁鋪裝層厚度，所選用的鋪裝材料必須有較好彎曲性能，以免在后期惡劣施工狀態下，發生裂縫、滲漏等問題：②在橋梁施工中要特別關注橋梁鋪裝層的防水性，以免因大量水分深入到材料而損壞到構件性能；③應根據橋梁工程所在地的地質、地形、生態環境以及氣候條件等情況，對橋梁施工設備定期進保養及檢修，以確保施工設備性能完整，能正常運行。

4.結束語

總之，現今在我國橋梁建設中，大跨度預應力混凝土橋梁有著主導地位，且橋梁結構越發復雜，施工規模也日益擴大，因此必須加強施工控制，以確保橋梁施工質量。一方面，要做好施工準備階段的控制，以保證橋梁結構設計質量；另一方面，應強化施工質量控制，通過先進技術對施工人員、材料及工藝進行控制，以實現橋梁工程的最大化社會和經濟效益。