大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术分析

范绍随　田兆权

摘要：随着我国交通运输业的快速发展，大跨度预应力混凝土桥梁已日益普遍。为确保该类桥梁的施工质量，必须加强施工控制。文章从大跨度预应力混凝土桥梁施工控制内容出发，分析影响施工控制工作的因素，在此基础上探讨具体的控制技术，以期为后续路桥建设提供一定参考。

关键词：大跨度预应力；混凝土桥梁；施工控制

中图分类号：U445.4文献标识码：A文章编号：1674-3024（2017）01-174-02

前言

预应力混凝梁桥具有结构刚度强、形变小、受力佳，及施工技术及工艺成熟、地形适应性强等特点，同时可最大限度用好混凝土效度和预应力技术。当前，该类梁桥已成为我国路桥建设中最为主要的工程，在改进和发展中，不管是市区立交桥、路桥，还是跨江河、山谷等桥梁，预应力混凝土梁桥均有良好的大跨度优势。文章重点探讨大跨度预应力混凝土桥梁的施工控制技术。

1.施工控制的基本内容

1.1结构形变

桥梁结构尺寸是施工控制的基本内容。在实际施工中必然会出现一定的结构变形误差，而此种情况有受诸多因素影响，进而会造成施工中桥梁主体实际位和设计位出现偏离，如偏差较大则直接造成合龙段无法顺利完成，在成桥之后的线形将有显著的起伏变化，这对桥梁整体美观带来不利影响。应比较桥梁设计结构和实际结构的尺寸，明确偏差，再采取针对性措施，以保证偏差在允许区间内。

1.2结构应力

桥梁结构应力控制是施工控制的关键内容，只有确保施工中主梁应力达到设计要求，才可继续开展下阶段的结构施工。特别是悬臂施工需要依照其特点，在大跨度应力混凝土梁桥中，通常需要经复杂的施工，在此项施工各个阶段，桥梁结构的载荷、边界条件及结构形式均是不同的，结构受力也是多变的，特别是在主体结构合龙时，会伴随结构转换而变化，所以要密切注意施工中结构应力的变化大小，确保结构应力达到设计标准。倘若应力未得到有效控制，那么会直接影响到桥梁结构安全及运行，严重的造成结构局部或者整体受损。因此在把桥梁结构施工相关的锚具、张拉设备送入现场时，需派专人进行质量、性能、规格等检查，并进行参数核对，确保符合施工要求。特别是要做好压力表、千斤顶等设备性能的检查，确保能正常运行。此外，还需严格核对预应力钢材技术参数，比如：伸长值、强度、直径等。

1.3结构稳定性

伴随桥梁跨度的提升，桥梁结构整体受力也越发复杂，结构稳定性越发被重视，对施工中可能发生的失稳情况。应用轴心受压公式来计算桥梁结构的整体及局部的稳定性，具体而言，就是对混凝土结构的安全性和稳定性系数进行计算，以此判断其稳定性。

2.影响施工控制的因素

从当前大跨度预应力混凝土桥梁工程的施工看，对施工控制产生影响的主要有两个方面：

（1）结构参数，该类参数对桥梁自身稳定性及施工控制质量带来直接影响。应对以下指标进行重点分析：①材料容重，在预应力混凝土桥梁工程的施工中，该项参数变动将会在结构内力和变形等指标上表现出来，因而要求在施工中，必须对该项参数进行最为科学、合理的判定：②材料收缩和渐变特性，这两个特性是混凝土本身所具备的一个性质，在应用上会对整个桥梁结构的内力变化和渐变带来影响；③预应力，预应力值的误差必须控制在允许空间内，综合各项因素对预应力值的影响，同时要保证预应力参数的准确；④施工荷载，施工荷载值的确定需全面考虑到桥梁工程所在位的地质、地形、气候、生态环境等，以确定合理的施工荷载。（2）温度变动，如果桥梁工程施工环境温差显著，那么会导致整个桥梁结构产生较大的附加应力，并增强结构的变形力。基于此，必须重视并加强温度控制，再考虑到客观因素影响，为避免温度测定值发生较大误差，应在考虑季节因素基础上，每日应在早上9时前落实好温度测定工作。（3）施工工艺，施工质量控制优劣直接关系到成桥结构运行性能。不同施工方案或施工顺序，对桥梁结构的应力或位移也是不尽相同的。（4）桥梁结构分析模型，对实桥开展有限元建模分析是进行施工控制的基本工作。所谓有限元模型，就是对实桥予以简化的计算模型，主要包括各类假设、边界处理等方面，此种简化让计算模型与实桥结构有一定差别。

3.桥梁施工控制技术分析

3.1施工准备控制

（1）要对桥梁结构进行系统分析。当前，在桥梁结构分析中常用的方法有应力状态法、正装分析法及倒装分析法。其中，无应力状态法主要用于在基础构件、无应力长度等稳定不变基础上对桥梁结构进行全面分析，并且将结构施工状态和最终状态相联系，是桥梁结构分析重要方法。正装分析法则是在施工中根据桥梁结构施工顺序，分析结构局部及整体的受力、形变等情况，同时准确算出施工中结构内力和位移情况，在依照相应计算原则选定相应参数，以获取桥梁结构施工的控制参数。倒装分析法则是依照工程施工相反顺序来分析桥梁结构，主要是根据成桥理性承载情况，进行逆计算，以得到各个施工阶段的结构参数。（2）要充分应用好线性控制技术。在大跨度预应力混凝土桥梁工程施工中，线性控制技术有着广泛应用。预拱度是线性控制中一个重要性参数，其直接决定着桥梁主、边两跨合拢程度，并且对结构应力分布发挥着关键效用，所以，在施工中必须重视桥梁预拱度控制。应用该项技术，可有效准确计算出预拱度，确保该参数合理性，进而保证施工进度。

3.2施工质量控制

不管是何种桥梁工程，施工质量控制是最为关键、最为重要的控制内容，也是对控制技术和措施要求较高的一个环节。对于大跨度预应力混凝土桥梁也是如此，但在施工中存在诸多的影响因素，但主要包括人员、材料及工艺三方面，所以要重点控制好这几方面。（1）对施工人员管控。施工人员是桥梁工程施工的重要主体，无论是施工技术层面，还是个人专业能力层面，均对施工质量产生直接、深远的影响。必须加强施工人员管控，以确保桥梁施工质量。首先，应建立完善的管理制度，要制定明确的现场施工流程和技术标准，同时在实际施工，需重视施工人员的激励，奖罚公平、公正，以充分调动并稳定施工人员的工作积极性。其次，加强教育培训，应积极落实好施工技术交底工作，在培养和提升施工人员的质量意识同时，进一步提升其施工技能和专业水平，最大限度保证施工质量。最后，强化责任管理，应明确并严格落实每个人的施工责任，并让他们明晰自身的岗位职责，对现场施工进行严格管理，以确保每个环节的施工质量，并在保证施工质基础上，提升施工效率。（2）施工材料质量控制。施工材料是工程施工质量保障的基础，其优劣直接关系到整个桥梁的施工质量。应积极做好这几项工作：①现场施工人员需严控控制桥梁铺装层厚度，所选用的铺装材料必须有较好弯曲性能，以免在后期恶劣施工状态下，发生裂缝、渗漏等问题：②在桥梁施工中要特别关注桥梁铺装层的防水性，以免因大量水分深入到材料而损坏到构件性能；③应根据桥梁工程所在地的地质、地形、生态环境以及气候条件等情况，对桥梁施工設备定期进保养及检修，以确保施工设备性能完整，能正常运行。

4.结束语

总之，现今在我国桥梁建设中，大跨度预应力混凝土桥梁有着主导地位，且桥梁结构越发复杂，施工规模也日益扩大，因此必须加强施工控制，以确保桥梁施工质量。一方面，要做好施工准备阶段的控制，以保证桥梁结构设计质量；另一方面，应强化施工质量控制，通过先进技术对施工人员、材料及工艺进行控制，以实现桥梁工程的最大化社会和经济效益。