大跨度預應力混凝土橋梁施工控制技術

　　摘要：改革開放后，國民經濟持續高速發展，公路運輸需求強勁增長，公路基礎設施建設開始發生了很大的轉變。與此同時，高等級公路的快速發展對公路橋梁的設計及施工技術提出了更高的要求，推動了公路橋梁技術水平的提高。當前，大跨度連續梁橋是我國目前廣泛采用的一種橋型，如何確保橋梁施工質量成為橋梁建造者關注的焦點。本文從施工管理控制、施工技術控制、施工監測控制三方面分析了大跨度預應力混凝土橋梁施工控制技術。

　　關鍵詞：大跨度,預應力,混凝土橋梁,控制,監測

　　一、施工控制影響因素分析

　　大跨度預應力混凝土橋梁施工過程中，對橋梁內力和線形造成較大影響的因素主要有下列幾個方面：

　　1、截面特征參數。橋梁施工可能存在截面尺寸誤差這種誤差將直接導致截面特征參數截面面積、截面慣性矩等的誤差控制過程中通過結構變形和內力的實時監測數據對截面特征參數進行動態修正并作誤差分析。

　　2、材料特性參數。材料特性參數主要指材料的彈性模量E，對于混凝土材料來說，彈模在施工過程中會有一定的波動，在橋梁施工計算中要按照實測值進行分析。

　　3、 溫度及混凝土收縮徐變。溫度變化對橋梁結構的內力和變形有較大影響，但橋梁結構中的溫度場的影響比較復雜，一貫作法是通過定時觀測，如每天早晨日出前進行觀測，來盡量減小溫度影響。混凝土收縮徐變與橋梁結構的形成歷程有著密切的關系，在混凝土橋梁結構中，混凝土收縮、徐變對結構的內力與變形都有明顯的影響。

　　4、荷載參數。荷載參數主要是指結構構件自重力容重、施工臨時荷載和預加力。對于預應力混凝土連續梁由于容重變化、漲模等原因引起的構件自重變化經常發生而又沒有一定的規律。由于施工組織不合理材料堆放引起的施工臨時荷載也會有較大的誤差。對于結構體系中的有效預加力，由于預應力損失的變化也常常引起不小的誤差。

　　二、施工管理控制

　　1、 嚴格管理施工材料

　　施工材料的質量是影響整體工程質量的源頭。在很多橋梁施工過程中，由于材料質量問題而導致的事故比比皆是，因此，對于施工材料的管理具有重要的意義。首先，要嚴格工程材料的招標工作，在招標時不僅要考慮材料的價格，更要看中材料的質量;其次，各個配件要配套，例如波紋管的大小、工作卡片的大小一定要與骨架鋼筋相匹配。

　　2、嚴格施工程序管理

　　在施工過程中，要根據施工設計要求進行施工，按照施工順序進行施工，不能省略某些步驟。例如，在預應力施工時，一定要根據要求進行鋼筋骨架拉拔，其拉拔力既不能太大也不能過小。在混凝土澆筑時一定要根據設計規范開展工作，不能隨意改變施工順序，例如應該一次澆筑成型，防止裂縫出現。在橋梁的組裝時一定要按照要求，例如螺母的大小，混凝土板的位置以及各個接口的焊接等。這些細節問題很大程度上影響著工程質量。

　　三、施工技術控制

　　1、預埋、張拉、灌漿階段的控制 

　　預埋階段主要是預應力筋曲線形狀的控制，即保證各控制點的標高定位準確、牢固，其他工序不會影響和破壞波紋管，保證標高控制點陣和曲線形狀的正確，當其他工序與預應力筋預埋發生矛盾時及時處理。張拉階段主要是保證張拉應力能夠達到設計要求其伸長值變化在設計和規范的允許范圍之內。灌漿階段主要是保證灌漿計量準確，且孔道漿體飽滿。

　　2、鋼筋安裝的控制 

　　普通鋼筋在綁扎時，嚴禁猛放、猛插，以防將預應力筋的外皮刺破。進行焊接施工時，嚴禁把預應力筋當作搭接，且在預應力筋附近必須采取保護措施才能進行焊接。在鋼筋綁扎過程，應先綁扎梁內的預應力筋后綁扎板內的預應力筋，而梁內的拉筋應等預應力筋鋪設完之后再進行綁扎，以便預應力筋的穿筋定位。板的面筋應等預應力筋鋪設完成之后才能夠進行綁扎。

　　3、梁段混凝土的澆筑控制

　　以懸臂掛籃法來說，梁段混凝土的懸臂澆筑一般用泵送，塌落度一般控制在14-18cm，并應隨溫度變化及運輸和澆注速度作適當調整。

　　其注意事項如下：

　　(1)箱梁各階段混凝土在灌注前，必須嚴格檢查掛籃中線，掛籃底模標高;縱、橫、豎三向預應力束管道;鋼筋、錨頭、人行道及其它預埋件的位置，認真核對無誤后方可灌注混凝土。箱梁各階段立模標高=設計標高+預拱度+掛籃滿載后自身變形。后灌注的梁段應在已施工梁段有關實測結果的基礎上作適當調整，已逐漸消除誤差，保證結構線性勻順。

　　(2)若能全斷面一次灌注最好，否則應按以下順序灌注。(1)二次灌注：第一次由底板至腹板下承托;第二次為剩余部分。(2)三次灌注：第一次由底板至腹板下承托;第二次是腹板下承托至腹板上承托預應力管道密集處以上，第三次由腹板上承托至頂板。

　　(3)混凝土的灌注宜先從掛籃前端開始，以使掛籃的微小變形大部分實現，從而避免新、舊混凝土間產生裂縫。

　　(4)各階段預應力束管道在灌混凝土前，宜在波紋管內插入硬塑管作襯填，以防管道被壓扁;管道的定位鋼筋應用短鋼筋做成井字形，并與箱梁鋼筋網固定，定位鋼筋網架間距應保持在0.2-0.8m左右，以防混凝土振搗過程中波紋管道上浮，引起預應力張拉時產生沿管道法向的分力，輕則產生梁體的內力分布不合理，重則產生混凝土崩裂，釀成嚴重事故。

　　(5)施工時應在掛籃上設風雨蓬，避免混凝土因日曬雨淋而嚴重影響質量。冬季施工應備保溫設施。有條件時，掛籃可以配備能保證全天候作業的設備，以提高作業效率和保證質量。

　　(6)箱梁混凝土灌注完畢后，立即用通孔器檢查管道，處理因萬一漏漿等情況出現的堵管現象。

　　四、施工監測控制

　　施工監控目的：采取科學有效的措施對箱梁撓度實施監控，預測分析、實時調整，以達到大橋實際線形盡可能地吻合設計線形;通過在箱梁、主墩關鍵部位埋設應力傳感器進行大橋應力監控，確保大橋的安全施工。

　　1、 主梁結構應變測量與應力分析

　　(1)布點時間。在主梁鋼筋布置基本就緒、混凝土澆筑之前,在控制斷面預埋傳感元件,并做好相應的防護工作。對于預應力混凝土梁橋,主要是測試和控制橋梁結構縱向應力。因此,布點時,傳感元件沿縱向(橋的里程或樁號方向)布置,用鐵絲捆扎在主梁縱向鋼筋的上(下)緣。

　　(2)傳感元件測試原理及其應變測量。混凝土應力測試傳感元件類型較多,目前通常使用鋼弦應變計,其測試效果較好。鋼弦傳感器應變與頻率間的關系通常是以標定表和折線圖的形式給出的,用二次曲線或三次曲線進行最小二乘擬合,便能得到較好數學表達式。

　　2、關于測試中幾個應注意的問題

　　(1)施工應力監測涉及到的資料和數據很多。除設計資料外，施工方面也很多，如施工工藝、施工方案、施工組織設計及掛籃、模板有關數據。橋上主要施工機具設備的重量及其他施工荷載等。事前應認真收集、仔細調查。

　　(2)應變計安裝要經歷混凝土澆注、振搗及混凝土硬化等過程。尤其是混凝土硬化是一個很復雜的變化過程，有水化熱溫升和自身體積的收縮。

　　(3)對能反映結構工作特性應力比較集中的測試部位，應適當多設元件，以防安裝或測試過程中造成損壞而測不到關鍵數據，還可以采用不同的手段或其他類型元件，同時進行測試。

　　結束語

　　綜上所述，大跨度預應力混凝土橋梁施工控制是保證橋梁工程質量的重要手段,橋梁建設者要堅持不斷地實踐，不斷地分析總結，使大跨度預應力混凝土橋梁施工技術更快地走向完善，保證整體工程質量。

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