预应力混凝土连续梁桥施工控制

(重庆交通大学 建筑与土木工程学院　重庆　400074)

一、引言

(一)预应力桥梁的性能。预应力混凝土连续梁桥是因为有着结构刚度大、变形误差小、受力性能强，施工技术优化，能够充分的发挥钢筋和混凝土材料的力学特点的性能，从而被广泛采用。在我国公路桥梁、铁路桥梁等，预应力混凝土连续梁桥的桥型占有主导地位。预应力混凝土一般都适用于变截面梁桥，横截面都为箱形截面，因为箱型截面的抗扭刚度较大，能够合理的抵消正弯矩和负弯矩而且受力时全截面能够均匀分配。近来，特别是跨径在60米到150米的桥梁大多都采用的是预应力混凝土箱型截面，并且得到桥梁界的一致好评。对于预应力混凝土连续梁桥本身的这个结构体系，在19世纪初就成为了常用的结构体系，并被人们用于桥梁结构形式当中。随着预制技术的发展和先进的施工方法，加上在悬臂施工的不断改进，预应力混凝土连续梁桥在整个桥梁发展中，越来越成为主导桥型。

(二)我国桥梁发展展望。改革开放以来，我国的社会主义现代化建设和各项事业都取得了举世瞩目的成就，特别是我国的公路和铁路事业。但在我国西部地区和一些经济发展比较滞后的地区，公路和铁路的占有率还比较低，因此这些地区的桥梁发展也是较于落后。在我国目前规划的十三五计划期间，大力发展交通是我国社会主义现代化建设中必不可少的一个环节。

二、施工控制的基本原理

(一)施工控制的目的和意义。桥梁施工控制是指通过合理、科学的控制手段，对正在施工的结构体进行监测和合理的内力分析，来保证施工的顺利进行，为合理的成桥状态提供真实可靠的数据。通过有限元的计算理论、施工的线性测量以及借助先进的现代仪器，分析出各个环节的计算结果以及合理的分类数据，再通过误差分析来修改相应的相关参数，最后来确保整个桥梁在施工过程中的安全和质量。对于那些通过分析不达标的结果数据，我们需要采用合适的方法进行及时的补救，防患于未然。施工控制的意义在于通过科学合理的计算方法所得出的数据来保证全桥在施工过程中的结构稳定、安全、质量、美观。

(二)施工控制的基本原则。桥梁施工控制具体含义是指通过合理、科学的控制手段，对正在施工的梁体进行监测和内力分析，来保证施工的顺利进行，为合理的成桥运营阶段把控了具体宏观的数据。

1.受力要求；预应力连续梁桥结构的受力状态主要表现在主梁的受力结构上，主梁承担荷载后的内力是否满足设计要求，就必须要严格控制最大弯矩横截面处的最大正应力，让这个最大的正应力小于规定设计值之内。

2.线形要求；线形控制主要是指主梁以及重要部件在成桥之后的标高是否在规定的设计值之内。

3.调控手段；由于主桥采用悬臂饶筑法施工，要对主梁模板的标高做出严格的规定，不能超过所规定的误差值，通过每段的模板标高符合是否要求来控制整桥的线性。除此之外，需要对预应力的张拉施工过程进行严格的控制，以便于我们对主梁受力进行掌控。

三、实桥施工控制

施工监测是施工控制目的实现的基本手段，是确保大桥最终成功建成的前提工作。

(一)线形控制。桥梁线形预测与调整不仅是桥梁施工计算和控制的一项重要内容，也是确保桥梁施工宏观质量控制和桥梁整体建设的安全保障。在大跨径预应力混凝土连续梁桥施工控制之中，公认的两个最重要的指标因素是线性变化和应力变化。任何桥梁体系在每一个施工阶段中的变形和内力是可以通过一些方法进行计算和预计的。当主梁上承担各种荷载时，又在满足整个结构体系受力安全的情况下，我们需要通过在检测过程中的实际值和预计值进行对比，对主梁中的每一个段块进行模型计算，随即进行检查和分析，考虑多种荷载下的挠度变化，使之控制在规定的高差范围之内，避免出现不必要的工程事故。因此，挠度的控制是整个线性控制中的重中之重。

(二)应力控制。对最大弯矩处横截面的箱型截面混凝土的最大正应力进行监控和控制，需要关注这个最大的应力值在每一个施工过程中呈现出怎样的变化情况，这个最大的正应力又是否满足规范设计的要求。由于钢筋混凝土材料不稳定的因素性比较多，以及结构材料的选择、施工的顺序、材料的龄期等各种条件因素的影响，会导致结构通过数据得出的应力与原本设计的应力值很难一致。因此，利用现代先进的仪器对每段测试、误差分析与处理，使结构所测得的最大弯矩处的最大应力最大限度地接近于结构真实的应力状态，从而较准确的掌握结构的实际应力状态,确保各施工阶段梁体的安全，能让整个工程继续实施下去。

(三)桥梁合龙段施工监控。对预应力混凝土连续梁桥进行悬臂浇筑法施工时，如果主梁采用不同顺序的合龙方式，会对结构产生不同的受力效应。桥梁在合龙段的施工过程中，主梁由悬臂交叉的状态向固定锚固的状态转变，整个桥梁体系也在施工过程中发生了比较大的转变，此时边梁端和主梁的支座处也是处于比较复杂的受力状态。为了确保支座附近处的稳定性和安全性，需要克服一些多余荷载，在桥梁施工过程中，必须采用墩梁固结的施工工艺来解决复杂受力的问题。合理的合龙施工控制是十分必要的，在悬臂施工的方法中，一般的施工流程的具体顺序都是先进行边跨合龙，然后进行跨中合龙，在这过程中必有一系列的体系交叉转换，转换过程中必然会引起结构的内力变化和线性变化，所以在桥梁合龙段的施工监控中，需要尽可能的保证成桥后的线性和内力变化在其设计值的范围之内。因此，合理科学的选取方案显得尤为重要。

四、结 论

桥梁施工控制是整个桥梁从开始到结束的健康稳定的重要监管，是控制和保证桥梁工程质量的重要环节。通过分析国内外施工控制技术的发展现状以及采用的主要施工控制方法，可知悬臂施工是适用比较广泛的施工方法。这种方式的优点在于：悬臂施工法适用于大跨径桥梁，对于跨越河道、沟谷更加适用，而且受地形影响小。预应力混凝土连续梁桥采用悬臂法施工时，由于混凝土的收缩徐变、结构几何参数的变化以及受时间、温度变化的影响，桥梁结构各施工阶段的内力和挠度都将会与设计值存在偏差，为确保施工的质量和安全，进行施工控制必不可少。此外，悬臂浇筑法的机械化程度高，能够减少劳动力投入量，由于机械化和循环重复作业，可以改进施工工艺并提高工程质量，容易实现连接及中跨合龙段的挠度和内力控制。由此表明，合理的施工控制方法，是达到施工控制目的的保障。