关于支架现浇预应力混凝土连续箱梁桥施工控制技术的研究

刘锦香 龙岩市新宇公路工程有限公司，福建 龙岩 364000

应用支架现浇法进行预应力混凝土连续箱梁桥施工是一种古老且成熟的工艺。当今，随着我国桥梁施工的发展，桥梁的结构日益多样化，采用支架现浇进行预应力混凝土连续箱梁桥施工的时候，结构不会发生体系转换，预应力筋可以一次布置集中张拉，横向钢管多点支撑，支撑结构横向弯矩小，梁高要求低，是许多桥梁施工特别是城市桥梁施工的首选方法。但是，在桥梁的施工过程中，仍然有许多因素比如施工工艺、桥梁自重、地基不均匀等会影响桥梁的结构受力，并对成桥后的受力状态和几何线形起着决定性的作用，因此，为了保证连续箱梁桥施工的精度和安全性，必须将施工控制作为桥梁施工中的关键环节。

1 预应力混凝土连续箱梁桥的特点

近年来，预应力在梁桥施工中的应用使预应力混凝土桥梁的发展尤为迅速，桥梁结构日益多样化，预应力混凝土连续箱梁桥具有以下几个特点:(1)能够有效的利用高强度的材料，并能明显的降低自重在全部荷载设计中的比重，具有节省材料、提高桥梁自身的抗裂和抗疲劳能力、降低维修成本的作用;(2)预应力连续箱梁桥的材料具有可塑性，能够充分利用材料的可塑性丰富建筑的表现形式，并能够使其与周围的环境更加协调，达到桥梁经济与美观的统一;(3)适用范围非常广，几乎能够适用于各种结构体系，并且还在不断创造出能够体现预应力技术特点的新的结构体系。

2 支架现浇预应力混凝土连续箱梁桥的施工控制

2.1 连续箱梁桥施工控制的主要内容

(1)线形控制。对于连续桥梁而言，特别是大跨度桥梁，施工量比较大，施工阶段划分的比较多，桥梁结构在施工的过程中必然会产生变形，加上施工误差、桥梁自重、地基不均匀沉降、预应力等作用的影响，桥梁结构在施工过程中往往会与预期状态发生偏差。因此，必须加强对桥梁施工过程的控制，只有这样才能保证成桥线形与设计线形相符合。线形控制主要包括平面线形控制和竖向线形控制。平面线形控制是控制桥梁轴线，使其在平面上与设计要求和相关规范相符合，不同类型的桥梁平面线形的控制方法是不同的;竖向线形控制是对有合拢段桥梁施工的控制，竖向线形控制不好会导致合拢困难，桥梁面纵向产生不均匀的起伏，预应力的钢束偏角增大，最终影响桥梁的美观使用性能。

(2)应力控制。连续箱梁桥施工的最基本要求是使成桥后桥梁的实际受力状态与设计保持一致，否则，桥梁的承载力就无法达到预定的设计目标，最终导致桥梁使用寿命的缩短。在桥梁施工过程中，混凝土的应力超过规定的限值很容易使桥梁产生裂缝，从而降低桥梁构件的使用性能，严重的话甚至会引起桥梁的坍塌。因此，必须根据实际情况对桥梁施工进行应力控制，在此过程中，必须考虑桥梁的自重、预应力、地基沉降、施工的临时荷载、温度等。

(3)稳定控制。随着桥梁跨径的加大以及高强度材料的应用，桥梁的结构整体和局部刚度下降，使得桥梁结构稳定性问题更为突出。由于桥梁在施工过程中必须经过复杂的结构体系的转化，这就要求结构必须能够承受住各种荷载并保持稳定，否则一旦结构失稳，结构变形就会急剧增加，从而造成结构失去整体的功能，最终导致桥梁坍塌。因此，在桥梁施工中，必须以施工所要达到的目标为前提，全面考虑影响桥梁结构状态的各种因素，从而对桥梁的每一个施工阶段形成前后的状态进行预测，并采用相应的监测手段，采取必要的预防措施，防止桥梁结构的失稳。

(4)安全控制。由于桥梁的结构形式不同，影响施工安全的各种因素也是不同的，因此，桥梁施工中的安全控制必须根据工程的实际情况，确定各种桥型的安全控制重点。

2.2 施工控制结构分析

(1)施工控制结构计算方法。目前，对于预应力混凝土连续箱梁桥结构的理论计算常采用的是有限元理论，其计算方法主要包括:①倒退计算法，这种计算法主要是从成桥时的理想恒载状态出发，按照与实际施工步骤相反的顺序，逐步倒退着来进行结构行为的分析，分析每次拆除一个施工阶段对剩余结构的影响，从而得出各个施工阶段的控制参数。②前进计算法，这种方法是按照桥梁结构实际施工顺序对结构的受力和变形进行分析，能够较好的模拟结构的实际施工过程，并得到桥梁结构在各个施工阶段的受力状态和位移。

(2)施工控制仿真分析。连续梁桥成桥后理想的几何线形和合理的内力状态不仅与设计有关，还与施工方法有关，依赖于施工过程中的变形和应力的正确控制。在施工过程中，影响桥梁结构的几何线形和内力状态的因素包括支架变形、温度、临时荷载、预应力的张拉情况、混凝土的弹性模量和容量等，在施工前的计算中必须采用设计取用值对这些参数进行分析，并随着施工过程通过测试和实验对其进行修正，将修正好的参数进行仿真分析，从而使计算模型与桥梁的实际结构更加吻合。

2.3 施工控制监测

连续梁桥的变形虽然不会直接影响结构的安全，但是关系到桥梁能否顺利合拢、成桥后的几何线形能否满足设计要求等，另外，几何在不同工况的情况下，能够反映结构的受力，因此，几何监测即主梁线监测是桥梁施工监控的基本内容之一。主梁线监测的主要内容有:每一施工阶段完成后与下一阶段底模标高定位前的桥面标高观测，混凝土浇注前后、预应力张拉前后以及挂篮行走前后的挠度观测、主梁轴线偏位的观测。主梁应力监测也是桥梁施工监控的重要内容，为了及时掌握结构在关键部位应力的变化规律，弄清理论值与实际值之间的关系，须在主梁的关键部位设置应力测点，在施工阶段对结构真实的应力状态进行实时监测，最后通过理论对比进行误差的分析并判断是否符合设计要求，从而更好的对施工过程进行调控。

3 结语

总之，应用支架现浇法进行预应力混凝土连续箱梁桥施工已成为现代桥梁施工的重要方法之一，但是由于施工过程中，预应力、支架变形、桥梁自重、地基的不均匀沉降等作用会引起桥梁的成桥线形与设计线形存在偏差，这就要求加强连续梁桥的施工控制。连续箱梁桥的施工控制是一项复杂且系统的工作，受到多方面因素的影响，包括施工工艺、施工方法、施工材料、施工环境等，特别是不同的桥梁形式对施工控制也提出了不同的要求，因此，根据连续梁桥不同的结构形式采用合理的施工控制方法和施工控制计算理论非常重要。

［1］李浩.支架现浇预应力混凝土连续箱梁桥施工控制技术［J］.长安大学，2011，38(6):33-45.

［2］连伟.现浇预应力混凝土连续箱梁桥施工技术总结［J］.建筑知识，2010，4(S2):109-110.