预应力混凝土桥梁施工技术探析

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　　摘要：预应力混凝土结构由于其具有能充分利用材料的高强度性能，有效防止混凝土裂缝，减轻结构自重，增大桥梁跨径，刚度大行车舒适等优点。桥梁施工控制是桥梁建设的安全保证。为了保证安全可靠的建好每座桥梁，施工控制将变得非常重要。因为每种体系的桥梁所采用的施工方法均按照预定的程序进行。施工中的每一阶段，结构内力和变形是可以预计的，同时可通过检测手段得到各施工阶段结构的实际内力和变形，从而完全可以跟踪掌握施工进度和发展情况。同时施工控制也是桥梁营运中安全性和耐久性的综合监测系统。
　　关键词：预应力 混凝土 桥梁
　　随着科技的进步和桥梁建设事业的发展，各种技术先进的桥梁工程纷纷涌现。预应力混凝土桥梁具有整体性能好、结构刚度大、变形小、抗震性能好、桥型设计较成熟等优点，是目前桥梁建设技术的重要发展方向。大型桥梁工程的兴建，对测控手段、测控精度以及数据处理方法等方面提出了更高的要求。
　　一、预应力混凝土桥梁预制拼装施工方法优点
　　在桥梁建设方面,预应力混凝土大跨度桥梁是目前桥梁建设技术的重要发展方向,研究跨越长江和海湾的大跨度桥梁建造技术是我国桥梁建设发展的重要任务之一。目前,特大型桥梁的跨河跨江跨海宽度越来越大,结构和施工工艺越来越复杂,对于这些大型跨江跨海大桥建设,有许多测控技术问题值得深入研究。预应力混凝土桥梁预制拼装施工方法有许多优点,其中短线法箱梁预制技术在国外已得到普遍应用,但在国内,苏通大桥引桥段75m跨连续梁桥才首次采用该方法,事实证明大大缩短了箱梁预制拼装时间。研究箱梁预制过程的形态测控方法,如局部坐标系的建立、局部坐标系与桥梁坐标系的转换、控制节点的测量和预拱度控制方法等,可以控制预制节段的线形,保证箱梁预制精度。研究箱梁悬臂拼装过程的形态测控方法和精度分析方法,可以控制悬臂梁段的线形,保证桥梁拼装的质量。
　　二、预应力混凝土桥梁施工控制技术及影响因素
　　预应力混凝土桥梁施工控制的主要目的是使施工实际状态最大限度地与理想设计状态相吻合。要实现上述目标，就必须全面了解可能使施工状态偏离理想设计状态的所有因素，以便进行有效的施工控制。
　　1、结构参数。不论何种桥梁的施工控制，结构参数都是必须考虑的重要因素。结构参数是控制中结构施工模拟分析的基本资料，其准确性直接影响分析结果的准确性。结构参数主要包括以下几个方面：结构构件截面尺寸、结构材料弹性模量、材料容重、材料热膨胀系数、施工荷载、预加应力或索力。
　　2、施工监测误差。施工监测是桥梁施工控制中最基本的技术手段之一，包括应力监测、变形监测等。因测量仪器本身、仪器安装、测量方法、数据采集、环境情况等方面存在误差，所以结构监测总是存在误差。该误差一方面可能造成结构实际参数、状态与设计或控制值吻合较好的假象，另一方面也可能造成将本来较好的状态调整变差的情况发生。所以，保证测量的可靠性对控制极为重要。
　　3、结构计算分析模型。对实际桥梁结构进行简化而建立的计算模型，会与实际结构的真实情况之间存在误差，包括各种假定条件、边界约束条件的处理和模型本身的精度等方面。控制中需要在这方面做大量工作，如建立最能反映结构实际特征的模型和分析方法，必要时还要进行专门的试验研究，以使计算模型误差所产生的影响减到最低限度。同时，可通过对多种方法的计算结果作对比分析，验证计算结果的正确性。
　　4、温度变化。温度变化对桥梁结构的受力与变形影响很大，在不同时刻对结构状态，包括结构应力以及变形进行量测，其结果是不一样的。有时由于温差过大，会使结构产生过大的变形和附加应力，从而也难以保证控制的有效性，所以，必须考虑温度变化的影响。温度变化相当复杂，包括季节温差、日照温差、骤变温差、残余温度、不同温度场分布等，而在原定控制状态下又无法预先知道温度的实际变化情况，所以在控制中是难以考虑的（要考虑也将是非常复杂的）。通常都是将控制理想状态定位在某一特定温度下，从而相对排除温度变化对结构的影响。一般是将一天中
　　三、施工注意事项
　　桥梁的合拢段是临时浇筑,并且在合拢段两侧还有15cm宽的湿接缝可以用于调节箱梁顺桥向的偏差,因此顺桥向误差的调节较为容易。左右幅箱梁顺桥向偏差控制较好,绝大部分轴线节点偏差值都满足施工限差的要求。从箱梁轴线节点顺桥向偏差值分布来看,右幅优于左幅,右幅偏差基本能控制在 士10mm限差范围之内,考虑到在顺桥向有合拢段和湿接缝可以调节桥梁偏差,三个方向同时保证高精度有一定难度,可适当放宽顺桥向的偏差。通过对上述各种情况及其精度的分析,可以看出短线法施工拼装精度控制较好,绝大部分箱梁定位偏差都在限差范围之内。结合施工中的其它注意事项,T构悬拼梁段的标高控制须注意以下几点：
　　1、0#梁段的安装误差对线形控制的影响较大,应确保其安装误差在5mm以内,且每个#0块箱梁两轴线点的相对标高偏差、相对横桥向偏差应尽量小,箱梁安装须尽量精确,确保基准块位置的准确;
　　2、节段拼装中各工序严格按要求的程序进行,临时预应力张拉顺序应根据线形控制的要求确定,与调整垫片相互配合实行梁段调整;
　　3、施工过程中,严格控制两梁段间错台。为防止施加预应力的过程中梁段上下滑动而错台,采用先同时张拉一组上、下临时预应力,再根据线形调整需要,进行其余临时预应力的张拉施工。对因齿坎打滑而造成临时预应力张拉力不够的,须在永久索张拉完成之后再拆除吊具;
　　4、加强对现场具体情况(如日照、水气等自然条件,混凝土的原材料性能指标、浇筑及养护的条件及方法,节段混凝土的实际重量及其它相关参数,等等)的监测,以确定各方面因素对线形的影响。应在早上7:00左右采集箱梁拼装标高控制数据,经观测,在气温相差10~15℃时,悬臂端的标高最大变化为4~5mm;
　　5、严格按测量步骤检测各节点空间位置,尽量保证在良好的观测条件下检测。若安装时出现线形偏差,应分析原因并及时进行调整,调整按上翘和低头的程度可分别选用涂抹胶层上下厚度不一或加垫钢板或铜片等方法。

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