预应力混凝土连续箱梁桥施工关键控制技术研究

孟磊

（山东鲁桥建设有限公司 山东省济南市 250000）

预应力混凝土连续箱梁桥施工关键控制技术研究

孟磊

（山东鲁桥建设有限公司 山东省济南市 250000）

连续箱梁桥具有抗扭转性能、施工快捷等优点，因此被广泛应用于桥梁施工中。但是，预应力混凝土连续箱梁桥施工质量影响因素很多，包括施工技术、运营条件、外部环境。因此，研究预应力混凝土连续箱梁桥施工技术控制至关重要，本文将对此进行详细探讨。

预应力混凝土；连续箱梁桥施工；控制技术

引言

预应力混凝土连续箱梁桥施工工序复杂，为了保证施工效果，必须严格控制施工技术。但是，在实际施工中，很多施工单位质量控制较差，施工控制不力，必须采取有效的解决措施。

1 施工关键控制技术任务

1.1 施工过程中几何变形的控制

在预应力混凝土连续箱梁桥结构在施工中，不可避免的会产生结构变形，如果变形超过了一定的范围，则很容易导致预应力混凝土连续箱梁桥结构发生位置偏离，导致桥梁无法合拢。因此，在施工过程中，必须加强对桥梁施工质量的控制，确保桥梁结构在实际施工中能够达到设计要求，将偏差控制在容许范围内。

1.2 施工过程中应力的控制

在桥梁施工中，可以采用试验测试桥梁结构应力情况，了解桥梁施工质量，判断实际受力与理论受力差距是否在容许范围内，并且在后期施工中做出适当调整，将结构控制在安全范围内。结构受力状况监控比结构变形更加复杂，但是结构受力状况比变形更容易造成结构危害。因此，必须对桥梁结构的受力情况进行严格检查和控制。目前，对于桥梁建设的应力控制以及精度要求还没有具体的规定，因此，需要结合桥梁建设的实际情况来确定。

1.3 施工过程中稳定的控制

预应力混凝土连续箱梁桥结构对于稳定控制至关重要。如果不能有效控制桥梁施工，则可能会影响桥梁整体安全，因此，必须重点考虑结构稳定问题。

2 施工关键控制的影响因素

2.1 预应力连续箱梁的结构参数

连续箱梁的结构参数对于桥梁控制至关重要。连续箱梁的结构参数包括箱梁结构尺寸、弹性模量等很多因素，是在对桥梁结构进行模拟分析时需要重点参考的资料，能够直接影响桥梁模型分析的准确性。

2.2 施工过程中的监测

在桥梁工程施工中，为了保证施工质量，还需要加强变形检测。但是，在实际测试过程中，测试仪器的安装、使用以及数据采集方面不可避免的会出现一些误差，而这就会造成监测准确性降低。

2.3 预应力连续箱梁桥的结构仿真分析

无论连续箱梁结构是采用何种分析方式，都必须建立模型和仿真分析。但是，在建立模型时，会由于结构简化而产生误差，因此，应该尽量减少连续箱梁桥模型误差对于结果的影响。

2.4 施工环境中温度的变化

施工环境中温度的变化会对连续箱梁桥的变形、受力等都会产生很大的影响，不同时间段的温度是不同的，因此在进行结构的应力、变形的量测时测量结果会有所不同。如果在施工控制中没有考虑这项因素，就很难获得结构的真实数据，因此无法保证结果在控制过程中是有效的。因此，在施工控制中考虑温度变化至关重要。日照温差、季节温差等因素所引起的温度变化很难控制，很难得到温度的实际变化情况，应该将温度的理想状态控制在特定的温度，从而相对排除温度变化对连续箱梁桥结构的影响。

2.5 预应力连续箱梁桥施工的工艺

在桥梁工程施工中，预应力连续箱梁桥施工质量会直接影响整个桥梁施工质量目标的实现，因此，在预应力连续箱梁桥施工过程中，必须确保各项施工工艺符合施工标准，同时，还应该考虑在不是很理想的状况下构件安装、构件制作等因素造成的误差，保证预应力连续箱梁桥的施工状态一直在控制范围内。

3 实例探究大跨径连续梁桥的施工控制系统

3.1 工程概况

某桥梁工程主桥为45m+80m+45m三跨预应力混凝土连续梁桥，整个桥梁由平行桥梁组合而成，采用双向4车道设计。主梁为单箱单室结构，箱梁顶底的宽度分别是13.74m、7.74m，顶宽墩中心处平均梁高4.4m，跨中及梁端支座处梁高2.0m。该跨河大桥采用挂篮悬臂现浇工法施工而成，主墩临时固结的方式为钢管混凝土支撑，钢管混凝土的作用是在施工过程中，承受箱梁玩具。在该桥梁工程施工中，合拢施工顺序为“先边跨后中跨”，合拢施工完成后，即可拆除临时支撑，完成桥梁工程整体施工。

该桥梁工程施工是由多个阶段所构成的，为了确保桥梁工程施工能够顺利进行，首先需要明确各个施工阶段的施工内容。例如，悬浇施工段施工一般可以被分为三个阶段，即挂篮前移、混凝土浇筑以及预应力张拉。在实际施工过程中，需要明确桥梁工程荷载条件，包括箱梁结构自重、挂篮重量、预应力效应、成桥阶段结构体系转换、混凝土的收缩徐变、二期恒载以及体系转换后的预应力等等。

3.2 施工控制流程及施工控制体系

3.2.1 施工控制体系

（1）实时测量。在整个桥梁工程施工过程中，为了明确现场施工信息，准确反映出桥梁工程实际工况，必须采用实时测量的方式。通过实时测量所得测量数据和资料，能够为桥梁工程施工提供重要的参考依据。需要注意的是，在实际测量过程中，必须加强混凝土应变监测、线形控制测量以及箱梁温度分布质量控制，这样才能够有效保证测量数据的准确性和可靠性。

（2）仿真模拟。在整个桥梁工程施工过程中，必须综合考虑测量数据、空间位置、构筑物尺寸以及实际测量数据等，对工程进行仿真模拟和分析，这样才能够保证计算结果与桥梁工程实际工况保持一致。因此，需要加强桥梁工程施工现场勘测工作，并对勘测数据进行详细记录，确保为桥梁工程施工提供重要参考依据。

（3）计算分析。预应力混凝土连续箱梁桥施工难度较大，综合性较强。在实际施工过程中，必须采取有效措施保障结构安全性，将各个结构的受力控制在一定范围内。在桥梁工程施工现场，桥梁结构分析模型与数据参数之间有一定的关联，必须采用动态分析系统对桥梁工程施工进行计算分析，确保施工人员能够准确掌握桥梁工程工况。

3.2.2 施工控制流程

图1 悬臂连续梁施工控制流程图

3.2.3 参数敏感性分析

（1）采用现场测量方法准确确定参数信息。在桥梁工程施工中，常用数据参数包括几何参数、材料截面特性参数以及材料特性参数等等，工作人员可以采用试验测量的方式确定这类参数。

（2）结构计算分析。对结构设计参数进行计算分析，判断其对于工程质量的影响。在对参数进行敏感性分析时，需要注意的必须将参数变化幅度严格控制在10%以内，另外，还需要合理选择目标，并结合实际情况调整设计参数。

（3）综合考虑实际影响程度，对主要参数以及次要参数进行设定，同时，在实际施工控制过程中，还需要对参数进行准确修正。

3.2.4 断面应力测点布置

在对桥梁断面截面进行测试时，必须在不同施工阶段，对其受力情况进行分析。在本次施工过程中，需要对悬臂根部、L4/和合拢段等部位进行测量。在实际施工过程中，墩顶截面的正压力比较高，因此，可能会出现箱梁悬臂施工墩顶临时固结的问题，对此，可以将实际墩顶监测截面确定为0#块与1#块交会的20cm截面位置。应力控制截面如图2所示。

图2 箱梁根部截面传感器布置

桥梁工程实际应力情况，需要通过应变测试来反映。在实际测试过程中，由于混凝土很容易受到外界环境的影响而发生收缩、变形等问题，因此，必须合理选用测量时机，尽量选择在日照温差较小的时间段内进行测量，这样能够有效减小温度对于测量结果的影响。对于混凝土所存在的徐变及收缩效应，可以综合考虑实际测试结果以及理论计算值进行修正。

3.2.5 施工控制效果

（1）对于预应力管道定位网钢筋间距，必须严格控制在60m范围内，同时还需要将曲线控制在30cm以内。

（2）在混凝土浇筑施工过程中，混凝土下落的自由倾落高度在2m范围内，并且混凝土养护期为10d，符合混凝土成型要求。

（3）在预应力张拉施工过程中，严格依据施工控制要求，使用具有1.5倍张拉力的防震型千斤顶，并且校正系数在1.05以内。与此同时，当梁体强度及相应弹性模量达到了混凝土设计强度的100%后，经过7d养护，然后再进行纵向预应力张拉，因此张拉效果符合预期要求。

4 结语

连续箱梁桥施工技术的控制对于桥梁的施工质量、使用性与安全性都有着至关重要的影响。在实际施工过程中，必须加强施工材料质量控制，严格控制各项施工工序，并加强检测和监督管理，这样才能够确保工程施工质量符合设计要求。

[1]邹京，柳邵波，谢明亮.大跨度连续梁桥施工控制的若干问题[J].中国高新技术企业，2010（21）：56～57.

[2]梁毅.高墩大跨预应力混凝土连续梁桥悬臂施工控制技术研究[J].科技创新导报，2010（16）：189～190.

[3]贾明伦.铁路客运专线连续梁桥的线形监控技术[J].山西建筑，2010（11）：63～64.

TM762

A

1004-7344（2016）26-0177-02

2016-8-29

孟磊（1981-），男，工程师，本科，主要从事高速公路建设、桥梁加固维修、市政工程等工作。