1、大跨度预应力混凝土连续梁桥施工控制的分析摘要：近些年，经济建设进入到高速发展的新时代。随着我国大跨度桥梁的兴建，以及高速铁路和公路的迅猛发展，对公路桥梁的设计及施工技术提出了更高的要求，推动了公路桥梁技术水平的提高，实行桥梁项目工程施工是国家对桥梁施工企业深化内部改革、优化组织结构、完善经营机制和加强科学管理提出的明确要求。本文就对大跨度预应力混凝土连续梁桥施工控制进行分析。 关键词：大跨度；预应力；混凝土连续梁桥；施工控制 中图分类号：TU37 文献标识码： A 一、预应力混凝土连续梁桥的施工方法 桥梁结构的施工与结构的内力和位移有着十分密切的关系。根据桥梁结构形式的不同选择最佳的施工方法，
2、使结构的受力状态达到最好。同种结构形式的桥梁也可采用不同的施工方法。预应力混凝土连续梁桥主要有以下几种施工方法:在固定支架上就地绕筑施工、悬臂施工法、逐孔施工和顶推施工法。 (一)固定支架浇筑施工法 就地浇筑施工历史久远，它是在已经搭设好的支架上安装模板，然后浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后张拉预应力筋的施工方法。支架施工法稳定性好、施工方便、没有结构体系变化，但是影响河道行驶、费时，且支架搭设时间较长。因此，此方法只适用于小跨径桥或交通不便的地区采用。近年来，随着临时钢构件和万能杆件的大批使用，通过对施工方法难易程度、工期和经费进行比对之后，也在大中跨径弯桥等中采用此方法。 (二)悬臂施工
3、法 悬臂施工法又称无支架平衡伸臂法或挂篮法，所用的主要设备是挂篮。通过挂篮的前移，对称地向两侧跨中逐段浇筑混凝土，并施加预应力，循环作业，直至悬臂块段完成。悬臂施工法不影响通航，能够充分利用预应力和混凝土材料的特性，通过增加支点处截面的负弯矩值来减少跨中正弯矩提高桥梁的跨越能力。在此过程中，需要对桥墩和主梁进行临时固结。一般采用悬臂施工法浇筑的连续梁桥，都可能出现施工体系转换的问题，结构的受力状态先是两端悬臂的 T 形钢构，然后合拢成为连续梁。悬臂施工法的主要特点是采用挂篮从桥墩处向两侧逐段重复进行:模板调整、钢筋绑扎、混凝土浇筑、预应力张拉，移动机具模板继续悬臂施工。直到合龙段施工，完成体系
4、转换，拆除临时支座，最后进行全桥合拢。由于悬臂浇筑过程的平稳性好、可调节性强且施工方便快捷，因而常用于跨度大于 100m 的桥梁。 (三)逐孔施工法 逐孔施工法是从桥梁的一端开始，采用套施工设备或一、二孔施工支架逐孔施工，周期循环，直到全部完成。逐孔施工法主要有以下几种类型:采用整孔吊装或分孔吊或分孔吊装逐孔施工、节段逐孔施工和移动模架法等。逐孔施工法不需要设置地面支架，季机械化、自动化程度高，可以显著缩短工期，常用于跨径 4050m，在施工过程中可以连续操作，使桥梁结构在最合理的位置进行合龙。 (四)顶推施工法 顶推施工是指在特定的预制场地将预制好的梁段通过预应力筋和已施工完成的梁体连成一体
5、，然后用千斤顶将其顶推到预先设计的位置，如此循环，直到施工完成。顶推施工时梁体的受力状态变化较大，宜用于等截面梁。由于梁体结构的重量较大，因此必须用摩擦系数较小的滑移装置。 二、施工控制的主要影响因素 由于施工过程复杂，荷载形式多变，就需要对影响施工控制目标达成的各种复杂因素进行全面了解和把握。以下内容就对这些常见因素进行了概括。 (一)结构参数 结构参数选取是有限元建模的基本内容，是结构分析的前提。参数选取的准确性将直接决定结构分析计算的精度。一般而言，施工参数很难与设计参数完全吻合，为了使模型更接近实桥结构，就必须考虑施工过程中可能出现的参数误差的影响，从而得到更理想的分析数据。根据以往经
6、验，施工控制过程中结构参数主要包括以下内容: a)构件截面尺寸 截面参数误差的存在是不可避免的，截面尺寸误差和截面特性直接相关，直接影响到有限元模型建立的合理性，从而影响分析结果精度。所以，施工过程中要对关键截面进行严格控制，确保其在误差变化范围内。 b)材料参数 合理的选取材料参数的是进行有限元仿真模拟的基本内容。材料参数包括，材料的弹性模量、材料的容重、材料的热膨胀系数、混凝土收缩、徐变等。其中材料的弹性模量是一个重要参数，关系到结构在长期荷载作用下的变形能力，尤其是对于跨径较大的斜拉桥和悬索桥，弹性模量对结构分析结果影响很大。而混凝土材料，收缩、徐变是其主要影响因素，不仅影响结构的强度、
7、内力和变形，同时也是桥梁裂缝形成的因素之一。对于钢结构，材料的热膨胀系数也是施工控制的关键。 c)施工荷载 悬臂浇筑法属于典型的自架设施工法，因而存在临时荷载的影响，其对结构的受力和变形是不可忽略的，应根据实际情况进行取值。 d)预加应力 预应力混凝土结构张拉预应力过程中，由于各种因素的影响，包括张拉设备、管道摩擦、锚头回缩、梁体弹性压缩、混凝土收缩徐变等，都会造成张拉过程中预应力的损失，因此，预应力张拉需严格控制。 (二)施工工艺 施工过程中质量控制的好坏直接影响成桥结构的使用性能。不同的施工方案或者顺序，对结构产生的应力或位移也不同。因此，在施工控制过程中，要严格遵循设计提供的施工工艺，对
8、施工过程中可能出现的施工困难，应采取相应的施工方案，并综合考虑此方案给结构造成的影响，使施工过程在始终处于安全控制当中。 (三)施工监测 施工监测是桥梁施工控制最有效的手段。结构应力、变形监测是施工监测最基本的内容。及时跟踪施工环节并进行应力、位移的监测，确保施工质量。由于测量仪器的精度、测量方法、环境变化等影响，监测数据总会存在一定的误差，这种误差的存在可能影响我们对目前实际状态的判断。所以，要尽量控制测量方法巨带来的误差以及结构分析可能各种误差影响因素。 (四)结构计算分析模型 对实桥进行有限元建模分析是施工控制的前提准备工作。有限元模型是对实桥简化后的计算模型，包括各种假设、边界条件处理
9、等，这种简化使计算模型和实桥结构存在一定的差别。因而，在控制过程中，要考虑这方面的因素，必要时还要做专门的研究分析，将模型计算误差降到最低。另外，应选择合理的固结方式来模拟悬臂浇筑连续梁桥临时支座，避免施工控制中由于结构模型选取不当引起计算结果与实桥状态之间的误差。 (五)温度变化 温度变化对桥梁结构受力和变形影响很大，因此不能忽略。温度的影响相当复杂，包括昼夜温差、季节温差、主梁结构上下表面温差等，且施工的过程中伴随着多种因素的影响，而这些温度变化难以预知，所以在施工过程中难以考虑。通常做法是综合考虑温度影响后，取特定的温度作为施工控制的温度，从而排除温度变化对结构的影响。施工监测采集数据时间通常选在一天中温度变化较小的早晨为最佳，对季节温差和桥梁体内温差残余响应也要予以重视。 (六)施工管理 施工质量的好坏、施工进度的快慢、施工安全等因素都将影响施工控制目的实现。施工过程中难免会出现气候恶劣、施工材料短缺等因素的影响，通常会耽误施工的正常进行，这些问题在大跨度连续梁悬臂浇筑施工中尤为突出，不仅影响到主墩两侧主梁的同步施工，还会耽误悬臂合龙的最佳时间，从而对结构两侧的内力和变形有影响。因此，悬臂施工过程中，必须遵循平衡对称施工。
