大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术

　　【摘要】：大跨度预应力混凝土施工是现代桥梁工程的重要施工手段，但是由于其施工过程较为复杂，因此，对于其施工控制技术的探讨具有重要的实际意义。本文主要从大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术的研究出发，从三个方面开展了工作。首先，对工程施工之前的理论分析及桥梁形状选择从三个方面展开了讨论，分析了现代桥梁控制技术理论方法及桥梁截面选择问题；其次，对施工过程中的质量控制进行了探讨，这一方面的内容主要是针对施工管理开展的；最后，针对工程测量工作在桥梁施工控制方面的作用进行了分析。文中内容对于大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术的研究和发展具有重要的参考价值。
　　【关键词】：大跨度，预应力混凝土桥梁，施工技术，理论分析
　　1引言
　　随着社会经济的发展，公路交通运输在国民经济发展中的作用越来越突出，混凝土桥梁作为交通运输中重要的枢纽环节，其工程建设具有重要的社会意义和实际价值。在桥梁建设技术的发展过程中，很多新型的技术被用于桥梁工程建设，大跨度预应力混凝土施工技术就是其中非常典型的一种。预应力混凝土结构能够充分利用高强度材料，其截面较小，由于自重而产生的弯矩较小，从而其结构的跨越能力较强，同时，由于能够消除普通混凝土施工过程中产生裂缝的问题，因此，预应力混凝土施工技术一般都用在大跨度桥梁施工中。但是，由于大跨度预应力混凝土桥梁施工技术的要点与难点较多，因此，在施工过程中要进行严格的控制才能保证整体桥梁的施工质量。
　　2工程施工之前的理论分析及桥梁形状选择
　　要对大跨度预应力混凝土桥梁施工进行合理控制，就需要从全方位开展工作，其中，工程施工之前的理论分析及桥梁形状选择是整体工程施工控制的第一步。
　　2.1结构的有限元分析
　　有限元分析是当前桥梁工程结构问题分析的重要辅助手段，通过对实际问题的有限元模型分析，可以有效的对结构的应力分布以及变形进行分析。当前主流的结构有限元分析软件包括ANSYS、ABAQUS、COS-MOS、SUPSAP等，这些软件的对于结构分析的侧重点不同，在结构分析中常用的是前两种。在有限元分析中，要首先对大跨度预应力混凝土桥梁进行建模，然后根据实际的情况进行施加边界条件、应力条件等。经过计算之后，在后处理中，可以很直观的对桥梁结构的截面应力以及位移等进行分析，从而为桥梁的整体设计和施工控制提供参考。
　　2.2线性控制理论与技术
　　线性控制理论与技术是现代大跨度预应力混凝土桥梁施工控制重要的工程技术，它是通过理论分析对整体桥梁进行工程设计，以此达到施工控制的目的。这种方法最重要的目标是实现对预拱度的计算达到控制的目的。它给出了主梁悬浇段的各节段立模标高的计算公式：
　　
　　其中，H表示立模标高，H0表示节点设计标高，f1表示浇筑对节点的影响值，f2表示实施预应力后的影响之，f3表示挂篮弹性变形的影响之，f4表示由温度、结构等带来的影响。通过线性控制理论与技术的计算可以有效的到各节段立模标高，为实际工程设计带来参考。
　　2.3桥梁截面形状的选择
　　由于大跨度预应力混凝土桥梁施工与普通的混凝土桥梁施工技术本质上的区别，因此，在桥梁截面形状的选择上也不相同。一般混凝土桥梁截面为T型、槽型等，在大跨度预应力混凝土桥梁施工中一般选择变截面的箱型截面，这是由于箱型截面承受载荷能力更强，并且其重量更轻，其次，由于桥来那个边跨和中跨的弯矩不一样，每跨弯矩分布也不一样，所以选择不等跨的变截面箱型结构作为大跨度预应力混凝土桥梁基本截面形状。
　　3施工过程中的质量控制
　　在施工过程中，加强各方面的管理对于保证整体施工质量具有重要意义，因此，从以下三个方面展开工作可以有效的进行施工过程的控制。
　　3.1严格管理施工材料
　　施工材料的质量是影响整体工程质量的源头。在很多桥梁施工过程中，由于材料质量问题而导致的事故比比皆是，因此，对于施工材料的管理具有重要的意义。首先，要严格工程材料的招标工作，在招标时不仅要考虑材料的价格，更要看中材料的质量；其次，各个配件要配套，例如波纹管的大小、工作卡片的大小一定要与骨架钢筋相匹配。
　　3.2严格施工程序管理
　　在施工过程中，要根据施工设计要求进行施工，按照施工顺序进行施工，不能省略某些步骤。例如，在预应力施工时，一定要根据要求进行钢筋骨架拉拔，其拉拔力既不能太大也不能过小。在混凝土浇筑时一定要根据设计规范开展工作，不能随意改变施工顺序，例如应该一次浇筑成型，防止裂缝出现。在桥梁的组装时一定要按照要求，例如螺母的大小，混凝土板的位置以及各个接口的焊接等。这些细节问题很大程度上影响着工程质量。
　　3.3严格实施人员管理
　　人员问题一直是影响整体施工的重要因素，因此在施工过程中加强人员的管理对于保证施工质量具有重要意义。首先，要建立严格的施工监管机构，实行领导责任制，规范和管理施工人员的行为；其次，建立各种管理制度，对施工人员的施工行为进行明确规定，并且对出现问题的人员进行严肃处理；第三，对施工人员进行定时的培训，培训内容包括具体的施工技术，以及处理突发问题的能力等。通过加强人员管理，可以有效的较少由于人为因素而出现的工程质量问题。
　　4施工后期的桥梁结构测量
　　桥梁施工结束后，要对桥梁结构进行技术控制，这种控制技术主要是为了验证桥梁施工的效果，并根据测量结果及时的调整工程施工。
　　4.1桥墩高度的测量
　　桥墩高度测量是对整体工程沉降问题的直观测试，它是桥梁施工控制的重要技术手段。在实际工程测量时，首先在桥梁的两岸划分布控网点，然后通过交汇的方法，用全站仪测试出桥墩顶部的坐标，并且将这一坐标作为测量的基准点，其次，根据这种做法，将所有的桥墩顶部进行基准点标示。标示的作用是在施工之后可以随时通过仪器进行桥墩高度检测，以此来控制桥梁的整体变形。
　　4.2桥梁整体轴线及挠度测量
　　桥梁整体轴线及挠度测量是为了检测桥梁的整体并行程度，从而对桥梁后期的保养及检修带来依据。在桥梁的施工时，都会在每一节段中设置2-4个观测点，这些观测点主要是为了进行桥梁的标高及轴线观测而设立的。测点主要是一些短钢筋，通过红色油漆进行标示编号。在进行轴线测量时，通过水准仪根据施工工序，对相邻两侧点进行相互校核，以此达到轴线测量的目的。在挠度测量时，则根据所选取的测量点，根据之间高度差距进行平均，所得到的值就是桥梁整体的高程值。同时，在不同工况下，由观察得到的主梁挠度（反拱）变化值，与给定立模标高（含预拱度）立模的高程值，也可得到主梁顶面的高程值，两者比较后，可检验施工质量。
　　4.3主梁的立模标高
　　立模标高的测量对于整体桥梁的施工控制具有重要的作用。其主要的使用工具是精密水准仪。立模标高的测量贯穿于整个施工过程中，当立模安装之后，就要进行测量，在施工过程之中要定期的反复测量，在施工之后还要进行不定时的测量，通过反复的标高测量来达到对整体工程质量检测的目的。主梁的立模测量位置如图1所示，主要包括顶部的六个位置。
　　
　　图1主梁截面立模标高测点
　　5结语
　　大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术是保证桥梁工程质量的重要手段，文中所分析和阐述的理论是基于实际工程而开展的工作，当然，控制技术远不止这些，在工程实际中，要全方位的进行施工控制才能保证整体工程质量。
　　参考文献
　　[1]袁燕云.梁桥大跨度预应力混凝土挠度施工控制[J].黑龙江交通科技，2009,10
　　[2]王志兴，高茂，范咏梅.关于对大跨度预应力混凝土桥梁的设计原理的简要分析[J].内蒙古水利，2009,5

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