大跨徑預應力混凝土橋梁設計技術的研究

劉超豪 劉 宇

引言

由于預應力混凝土結構可以更好的將高強度材料的性質完全發揮出來，并且截面較小，彎矩較小。預應力混凝土結構自身重量較輕但是跨越性能非常突出，同時還可以避免普通混凝土施工過程中產生裂縫問題。通過大跨徑預應力混凝土橋梁設計與分析，能夠有效保證橋梁的施工品質和安全性能。

1 大跨徑預應力混凝土橋梁設計施工技術要求

1.1 保證橋梁施工的品質

由于大跨徑預應力混凝土橋梁的設計主要采用多階段、多工序的自架設設計要求，所以必須要充分運用程序分析的方法，針對自架設施工的內容進行多階段、多工序的模擬。通過計算各個階段內力、形變等內容和情況，這樣可以保證橋梁在施工的過程中有所參考，一旦發生數據有所出入的情況，可以幫助施工人員進行判斷與檢查，從而提高橋梁的施工品質[1]。同時，在大跨徑預應力混凝土橋梁施工的過程中，都有著重要的施工步驟，所以通過該設計方法能夠保證施工步驟和流程符合要求，避免施工程序不當帶來的工序混亂、施工進度緩慢的問題。同時，大跨徑預應力混凝土橋梁設計的細節處理要求比較高，所以在施工的過程中應該加強對于施工人員的監督，更好的保證橋梁品質。

1.2 保障橋梁的安全性能

為了能夠提高橋梁的使用壽命，保證車輛行駛的舒適性，提升橋梁的耐久度以及穩定性，所以在橋梁施工的過程中必須重視施工質量控制工作。同時結合施工經驗，針對連續橋梁施工的進程進行準確判斷，預留長期觀測點，從而提高橋梁的長期運營能力。在這種情況下，必須提高大跨徑預應力混凝土橋梁的設計技術，全面提升橋梁的品質，保證橋梁的建筑結構更加穩定。

2 大跨徑橋梁預應力混凝土設計施工技術

2.1 無應力狀態法

無應力狀態法也被稱為零彎矩應力法，通過這種方法能夠保證橋梁結構的各個單元件曲率保持在固定的狀態，并且還能夠將這些結構進行重新組合，保證橋梁結構分析受力狀態更加科學有效。

2.2 正算法

正算法是正裝計算法的簡稱，當采用這種算法時，應該根據計算原則選擇參數，而這個參數就是需要控制的對應參數。在參數選擇的過程中，必須保證結合橋梁施工的實際進展狀況進行分析，明確橋梁的受力以及結構形變的效果，并且按照順序計算施工單元架設的內應力以及位移情況。

2.3 倒拆法

倒拆法又被稱之倒樁計算法。與正算法不同的是，該方法根據實際施工進程完全相反的方式來計算，并且保證得到施工單元的控制參數，結合橋梁工程結構的施工進程你進行反結構行為的分析。通過采用理想恒載分析的方法實現實際狀態的調整。倒拆法的順序結構與正裝計算法的順序結構相反，并且主要通過在理論層面上進行計算明確理想性的處理施工狀態[2]。

3 大跨徑預應力混凝土橋梁施工控制要點

3.1 結構參數

對于大跨徑預應力混凝土橋梁施工技術來說，必須保證全部的結構參數都要進行充分的考慮，其中包括結構構件的截面尺寸以及材料熱膨脹系數等重要因素。橋梁結構參數控制是保證橋梁施工的基礎，結構參數直接影響著施工準確性。在橋梁施工的過程中，應該進行實際測量，并且根據實際測得的結構構件截面尺寸進行修改并取值，同時也應該根據誤差進行定量分析。結構構件截面尺寸對于整個截面特性來說都非常重要，并且會產生直接的影響，通過對于結構構件截面尺寸的參數控制，也能夠對結構內力以及變形的分析結構產生影響。材料的熱膨脹系數對于施工技術控制會產生準確的方面的影響。通過對橋梁結構進行抽樣檢測，并且結合同種類橋梁結構的采樣進行分析對比，能夠明確大跨徑預應力混凝土橋梁施工控制技術的變化。同時針對材料容重進行檢查，因為容重問題很有可能造成機構內力形變，例如造成施工過程的實際容重與設計容重之間存在較大的差距。

3.2 建筑材料的收縮與徐變

混凝土結構的橋梁中，建筑材料會產生收縮變化，進而影響橋梁結構的內力和結構變形。如果在施工的過程中，混凝土的加載時間比較短，或者各個階段的變化齡期差距較大，這種情況下很容易引發建筑材料發生收縮與徐變的問題。所以在材料施工設計控制的過程中，必須全面考慮到這些細節，并且結合實際的工作經驗進行全面分析。

3.3 結構計算分析模型

在結構計算的過程中，通過對實際橋梁結構進行簡化，并建立對應的模型，能夠通過模型預估來計算橋梁結構的相關數據。但是由于許多不可控的因素，模型與實際之際必然存在誤差。在控制的過程中，首先應該做好準備工作，例如反應結構實際特征的最佳模型以及最好的分析方法，在必要的條件下進行專門的實驗進行分析，保證計算模型的誤差對于實際橋梁施工的影響降到最低。為了保證模型分析的準確度，可以采用不同的計算方式比對計算結果，確保工程質量。

3.4 施工監測存在誤差

在實際施工的過程中，工程誤差的來源包括外部原因和內部原因兩個方面，施工監測誤差就屬于內部原因的一種。之所以產生施工監測誤差，主要的原因就是檢測儀器或者監測方法存在誤差，并且針對工程進行檢測的過程中也會產生誤差。誤差的存在對于工程產生影響比較重要，尤其是對于橋梁施工的參數、狀態等因素的影響，還有可能造成擴大誤差的問題。

3.5 溫度變化

大跨徑預應力混凝土橋梁設計的過程中，除了地質條件對于橋梁結構的設計與施工會產生影響之外，溫度的變化對于橋梁建筑也會有很大程度的影響。尤其是在不同溫度條件下，由于橋梁結構狀態會隨著溫度的變化而發生形變，所以在施工設計的過程中應該重點考慮溫度條件對于施工的干擾。尤其是在高原寒冷地區，由于晝夜溫差較大，產生的結構應變能力也比較強，很容易影響橋梁工程的整體質量。需要說明的是，溫度變化不止晝夜溫度的變化，而且還包括季節溫度的變化、日照溫度的變化。這些環境因素的變化都可能給大跨徑預應力混凝土橋梁設計技術產生非常重要的影響。

3.6 大跨徑預應力混凝土橋梁設計施工控制點

在進行施工之前，一定要把握兩方面的施工要點。①必須保證施工環節與橋梁設計理念和要求相符合，保證模板內部干凈整潔。在澆筑混凝土之前，一定要檢驗混凝土坍塌下落程度是否均勻。在箱梁吊裝的過程中，應該實現在箱梁吊裝的位置處做好標記，并且建設永久性的支架以及臨時支座的工程安裝。②在大跨徑預應力混凝土橋梁設計的過程中，模板如果分塊的情況下，必須要保證分塊的合理性，這樣才能夠方便接下來的重新組裝。例如，針對模板自身的適應性以及周轉率，選擇合適的定型鋼模作為箱梁的外模版，保證箱梁的光滑度，提高模板焊接的嚴密性。

4 結論

隨著我國社會經濟的不斷發展，我國對于橋梁施工建設的技術不斷完善，大跨徑預應力混凝土橋梁設計技術已經逐漸成熟，在施工的過程中，通過對于施工設計要點和難點進行全面分析，并且采取恰當的控制措施，這樣能夠有效地增強大跨徑預應力混凝土橋梁的質量，延長橋梁使用壽命，提高橋梁的安全質量。

[1]張 健.大跨徑預應力混凝土橋梁施工技術[J].交通世界，2017（19）：116～117.

[2]吳楓.大跨徑預應力混凝土橋梁災害分析及治理[J].科技通報，2017，33（06）：214～217.