大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术探析

摘要:在大跨度预应力混凝土桥梁的施工过程当中,桥梁结构会受到多个方面因素的影响,使得桥梁施工过程中的实际状态很难与设计值完全吻合,再加上无支架施工本身就具有较大的难度,这更是给施工过程中的桥梁结构带来更为复杂的应力变化和位移变化影响。针对于这样一种状况,想要在实际的施工过程中保障桥梁的施工质量和建设安全,并保证桥梁建成以后尽可能和设计状态一致,我们就需要对桥梁施工过程进行不可或缺的控制。

关键词:大跨度 预应力 混凝土桥梁 施工控制 1 大跨度预应力混凝土桥梁施工控制结构分析方法

大跨度预应力混凝土桥梁的施工工艺繁复琐碎,相关影响因素多且施工技术要求高,在这样一种状况下,施工中往往就会出现一些意料之外的问题,这时候要确保桥梁本身的安全并保障施工控制目的的达成,就需要对大跨度预应力混凝土桥梁的施工过程进行严格有效的监控,及时的发现和处理各种错误和误差。

大跨度预应力混凝土桥梁施工控制结构的分析方法主要是指其理论上的模型和计算方法,具体来说,包括对于结构在各个阶段内的内力和挠度计算、各施工过程中的参数计算等。这样一些计算和理论推断主要是用于后续工作中的监理理论依据,目前为止主要的集中计算方法是正算法、倒拆法和无应力状态法。正算法是按照桥梁结构的实

际施工加载顺序来进行的应力分析和应变控制,依次的来对各个施工阶段内的结构内力和位移进行计算与分析,并根据给定的计算原则来选择计算参数,最终得到控制参数;倒拆法顾名思义就是和正算法完全相反,是按照与桥梁实际施工加载顺序完全相反的过程来进行结构的分析。

2 大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术及影响因素

大跨度预应力混凝土桥梁进行施工控制的主要目的就是要实现实际施工状况与理想设计状态的最大程度吻合,这样一个目标的实现,就需要在实际的施工过程中综合考虑和分析多方面的影响因素和条件,以便于后续工程的良好施工。

2.1 结构参数

在任何一个桥梁施工中,结构参数无疑都是重要的影响因素,其准确性和可靠性都将直接影响到整体工程的准确性和可靠性。一是结构的截面尺寸,截面尺寸的计算直接影响截面的特性计算,进而对整体结构的内力和变形分析结果产生影响;二是结构的弹性模量,弹性模量值主要是关系到结构的变形状况,尤其对于超静定结构,但在实际的施工环境下,成品的弹性模量多多少少都还是会和设计的弹性模量有所出入的;三是材料的热膨胀系数,对于这一点的把握通常可以通过抽样调查检验来保障,还可以结合同类型的桥梁结构经验来予以指导;四是材料的容重,材料容重同样是通过对于内力和变形的影响来对整体工程

产生间接的影响;五是施工的载荷问题,在任何一个架设结构中,都会有施工荷载的存在,这一部分临时荷载对于受力和变形的影响在实际的控制分析中是不能忽略之的;六是预加应力,这主要是在对预应力混凝土结构内力与变形控制中应当考虑的重要参数之一。

2.2 结构计算分析模型

结构计算分析模型实际上就是对于桥梁整体结构的一个简化,使其在简化以后能够建立起一个能够进行数学和力学计算的计算模型来。这样一种简化必然会和实际的状况有一定的误差,但是从工程的角度上来看这样一种误差是允许存在的,但还是要对这一误差实现控制,这需要做大量的工作,包括特征模型的建立和分析方法的确定等,在必要的时候还可以进行专门的试验研究。在进行分析模型的计算时,还可以选择多种方式同时进行,最后进行结构的验证和平衡调整。

2.3 温度变化

温度变化对于整体桥梁结构的受力和变形状况影响都非常之大,基本上在不同温度条件下测出来的值就是很大不同的。尤其是在由于温差过大而伴随了温度应力的产生时问题就更加复杂,这些因素都会影响到控制的实际效果,因此我们在进行考虑的时候温度变化的影响是必然会考虑在内的。在实际施工环境下温度变化的状况同样复杂,包括温度场的分布状况、残余温度、日照温度和季节温差等,这在原有控制条件下是很难进行预测和控制的。我们在进行讨论的时候,通

常就是将理想状态稳定在某一个具体的温度点上,以此来排除温度对于结构的影响。在实际的操作中一般选取凌晨,这是因为凌晨的温度变化相对较小。

2.4 施工监测误差

施工监测主要是包括应力监测和变形监测,在桥梁工程的控制施工中是最为基本的方式之一。施工监测必然会伴随着误差的产生,这主要是因为试验仪器、数据采集、所选择的测量方法以及实际的环境状况等一系列的状况都会一定程度引起误差的产生,这样一些误差的存在一方面可能会导致实际参数与设计参数高度吻合这样一种假象,也有可能将已经调整到比较好的状态变的较差。这也就是说,在实际的工程中保证施工监测的准确性和可靠性是非常关键和必要的。

2.5 材料的收缩和徐变

对于桥梁施工而言,材料的收缩和徐变对于结构的内力和相应的变形都是有比较显著的影响的,这主要就是因为施工中使用的混凝土一般加载期都比较短,而各个阶段内的龄期相差又比较大,因此就需要在控制中对材料的收缩和徐变予以良好的研究和控制。

2.6 施工管理过程

桥梁施工控制的直接对象就是桥梁施工本身,因此施工管理质量的好坏同样会影响到桥梁施工的进度和质量。如果施工进度不能够按

照既定的计划安排来进行,就势必给施工控制带来较大的困难。

3 结语

从上文中的分析和说明我们可以看到,在桥梁结构的设计与施工过程中,对材料特性、截面特性和密度等参数的选取,对施工载荷、预应力损失、温度、湿度、时间以及混凝土收缩徐变等施工工况的确定,对结构分析模型的衡量和确定,以及混凝土本身的一系列性能的认识和控制,都是对大跨度预应力桥梁的施工控制起着非常关键的影响和作用,这样一些方面的完善控制很大程度上就是实现桥梁实际施工质量与设计值完全吻合的根本所在。因此,在实际的施工中必须对这样一些方面的因素和措施予以高度重视。

参考文献 [1] 杜,2008.

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张继尧,王昌将.悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥[M].北京:徐君兰.大跨度桥梁施工控制[M].北京:人民交通出版

人民交通出版社, 2007.