大跨径预应力砼连续梁桥加固施工技术

　　摘要：大跨径预应力砼连续梁桥的施工应加强质量的控制，明确注意事项，认真总结经验，从而逐步提高和控制好施工质量。
　　关键词：大跨径，预应力，施工控制，加固
　　
　　为保证在施工过程中桥梁的安全性,对大跨径预应力混凝土桥梁进行施工控制已逐渐被人们所重视。连续梁桥由于其变形小、结构刚度好、养护简易等优点,使其在现代大跨径桥梁结构中处于有利的竞争地位。桥梁施工技术的高低则直接影响桥梁建设的发展，因此为确保桥梁工程的质量和安全，必须对其进行有效的施工控制和加固措施。
　　1预应力混凝土连续梁桥的特点
　　普通混凝土框结构由于跨度小、柱网密，无法满足多种功能的需要，而预应力可以有效解决以上问题。预应力混凝土能充分发挥材料的效能，在相同条件下，它比普通钢筋混凝土构件截面小，重量轻、刚度大，抗裂性和耐久性好，能有效地控制结构的挠度（甚至无挠度），节约钢材40％～50％，节约混凝土20％～40％，特别在大跨度结构中更为经济。
　　在张拉预应力连续梁桥结构中，结构构件在承受外荷载前，预先对外荷载产生拉应力部位的混凝土预加压应力，造成人为的压应力状态，预加压应力可以抵消外荷载所引起的大部分或全部拉应力，这样在外荷载作用下混凝土拉应力不大或处于受压状态，使混凝土结构不开裂，提高结构的刚度和结构的耐久性。张拉法预应力混凝土施工是在浇筑混凝土前张拉预应力钢筋，将其固定在台座或钢模上，然后浇筑混凝土，等混凝土达到规定强度。保证预应力钢筋与混凝土有足够粘结力时放松预应力钢筋，借助预应力筋的弹性回缩及与混凝土的粘结，使混凝土产生预压应力。同时其具有较强的变形恢复能力，抗震性能明显高于普通钢筋混凝土结构，而且便于震后加固。
　　值得注意的一点是，预应力混凝土由于自重轻，按理含钢量应该少，但由于现在的设计水平问题，此部分并没有减少。反而很多设计含钢量大了，很大程度造成主体结构成本增加。
　　2大跨径预应力砼梁桥的施工控制
　　2.1应力监控。在大跨径预应力砼连续梁桥上部结构的控制截面布置应力量测点，以观测在施工过程中截面的应力变化及应力分布情况。桥梁结构在施工过程中以及在成桥状态的受力情况是否与设计相符合，是施工控制要明确的重要问题。若发现实际应力状态与理想应力状态的差别超限就要分析原因、进行调控，使之在允许范围内变化。每一节段施工完毕，均要分析应力误差，并预测出下一节段当前己完节段或即将施工节段是否会出现不满足强度要求的状态，根据预测结果来确定是否在本施工阶段对可调变量实施调整。
　　2.2线形监控。桥梁结构线形控制是施工控制的基本要求，线形控制就是严格控制每一阶段箱梁的竖向挠度及其横向位移，若有偏差并且偏差较大的时侯，就必须立即进行误差分析并确定调整的方法，为下一阶段更为精确的施工做好准备工作。
　　2.3温度观测。在大跨径预应力砼连续桥梁施工过程中，温度对结构内力的影响和结构线形的影响。日照作用会引起主梁顶、底板的温度差，使主梁发生挠曲，同时也会引起墩身两侧的温度差，使墩身产生偏移。由于日照温度变化的复杂性，在挠度理想状态计算时难以考虑日照温度的影响，日照温度的影响只能通过实施观测来加以修正。因此，通常选择在日出之前进行标高测量，以消除日照温差的影响。
　　2.4大跨径预应力砼连续梁桥施工控制的方法。大跨径预应力砼连续梁桥施工控制的主要方法有时候调整控制法、预测控制阀和自适应控制法等。
　　2.4.1事后调整控制法在大跨径预应力砼连续梁桥施工过程中，若发现己成桥跨结构状态与设计状态不符时，可通过一定的技术手段对其进行调整，使其达到设计要求。
　　2.4.2预测控制法以施工所要达到的目标为前提，全面考虑影响桥梁结构状态的各种因素，对桥梁每一个施工阶段形成前后的状态进行预测，使施工按照既定目标发展。
　　2.4.3自适应控制法在大跨径预应力砼连续梁桥施工过程中，控制系统的某些参数与工程实际参数不完全符合导致实际结构不能完全符合设计要求，可通过对各类参数的分析处理和修正，使各施工阶段可满足设计要求。施工监测控制中，一般采用的就是自适应控制法。
　　3加固方法
　　3.1加大截面加固法。加大截面加固法、顾名思义，是采用同种材料——钢筋混凝土，来增大原混结构截面面积，达到提高结构承载力的目的。基本要求是：原结构结合面基层应坚实，表面应粗糙、清洁，新浇混凝土收缩小，粘结性能好。在梁底分段剥开纵向钢筋的保护层，焊上短钢筋后再焊上新增受力钢筋，新加受力钢筋与原受力钢筋比较靠近，通过焊接短筋进行连接。
　　混凝土梁底面暴露出主筋工作量大，施工操作复杂，且对原梁有一不定期的损伤。现场湿作业工作量大，养护期长，对生产和生活有一定的影响，截面增大对结构外观净空也有一定的影响。该法施工工艺简单，适应性强，并具有成熟的设计和施工经验；适用于梁、板、柱、和一般构造物的混凝土的加固；但现场施工的湿作业时间长，对生产生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。
　　3.2预应力加固法。预应力加固法是采用外加预应力钢拉杆多结构构件或整体进行加固的方法，特点是通过预应力手段强迫后加部分——拉杆或撑杆受力，改变原结构内力分布并降低原结构应力水平，致使一般加固结构中所特有的应力滞后现象得以完全消除。因此，后加部分与原结构能更好的共同工作，结构的总体承载力可显著的提高。预应力加固法具有加固、卸载、改变结构内力的三重效果。适用于大跨结构加固，以及采用一般方法无法加固或加固效果很不理想的较高应力状态下的加固，施工设备简单，可有效的提高梁的抗弯刚度，
　　3.3粘钢加固法。粘钢加固法是在混凝土构件表面用特制的建筑结构胶粘贴钢板，以提高承载力的一种加固法。混凝土结构加固用胶、强度高，粘结力强，耐老化，弹性模量高，线膨胀系数小，具有一定的弹性，胶本身强度及其粘结强度总是大于混凝土的强度。与其他加固方法相比，粘钢加固技术有其独特的优点，如不减小建筑净空、不影响建筑外立面，无现场浇注混凝土的湿作业，施工设备简单，可有效的提高梁的抗弯刚度，粘钢加固后几乎不增加结构自重，因此不会引起基础等其它构件的连锁加固。采用构件外部粘钢加法，钢板厚4mm，材质A3，对于这类梁的加固是在梁底面粘贴钢板，钢板固定起初设计是用的射钉，但是由于钢板较薄和混凝土强度低，所以射钉又无钢质垫圈，锚固不力，而导致钢板剥落，并且易造成钢板翘曲。后来采用了木架板加对头楔顶紧带钢，效果很好，既经济又安全可靠。
　　采用粘钢技术加固砼梁，技术可靠，工艺简单，不增加结构自重，不会引起基础等其他构件的连续加固，不影响建筑使用功能。施工灵活，不占独立工期，做到了对建筑质量缺陷的处理，不影响施工进度。具有明显的社会效益和经济效益。
　　
　　参考文献：
　　[1]向木生，张世飙，张开银等.大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术[Z].
　　[2]周敉，宋一凡，赵小星.预应力混凝土桥梁悬臂浇筑的施工控制[Z].

《大跨径预应力砼连续梁桥加固施工技术》

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