大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工控制技術(shù)

　　摘要：改革開(kāi)放后，國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展，公路運(yùn)輸需求強(qiáng)勁增長(zhǎng)，公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)開(kāi)始發(fā)生了很大的轉(zhuǎn)變。與此同時(shí)，高等級(jí)公路的快速發(fā)展對(duì)公路橋梁的設(shè)計(jì)及施工技術(shù)提出了更高的要求，推動(dòng)了公路橋梁技術(shù)水平的提高。當(dāng)前，大跨度連續(xù)梁橋是我國(guó)目前廣泛采用的一種橋型，如何確保橋梁施工質(zhì)量成為橋梁建造者關(guān)注的焦點(diǎn)。本文從施工管理控制、施工技術(shù)控制、施工監(jiān)測(cè)控制三方面分析了大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工控制技術(shù)。

　　關(guān)鍵詞：大跨度,預(yù)應(yīng)力,混凝土橋梁,控制,監(jiān)測(cè)

　　一、施工控制影響因素分析

　　大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工過(guò)程中，對(duì)橋梁內(nèi)力和線(xiàn)形造成較大影響的因素主要有下列幾個(gè)方面：

　　1、截面特征參數(shù)。橋梁施工可能存在截面尺寸誤差這種誤差將直接導(dǎo)致截面特征參數(shù)截面面積、截面慣性矩等的誤差控制過(guò)程中通過(guò)結(jié)構(gòu)變形和內(nèi)力的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)截面特征參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)修正并作誤差分析。

　　2、材料特性參數(shù)。材料特性參數(shù)主要指材料的彈性模量E，對(duì)于混凝土材料來(lái)說(shuō)，彈模在施工過(guò)程中會(huì)有一定的波動(dòng)，在橋梁施工計(jì)算中要按照實(shí)測(cè)值進(jìn)行分析。

　　3、 溫度及混凝土收縮徐變。溫度變化對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形有較大影響，但橋梁結(jié)構(gòu)中的溫度場(chǎng)的影響比較復(fù)雜，一貫作法是通過(guò)定時(shí)觀(guān)測(cè)，如每天早晨日出前進(jìn)行觀(guān)測(cè)，來(lái)盡量減小溫度影響?；炷潦湛s徐變與橋梁結(jié)構(gòu)的形成歷程有著密切的關(guān)系，在混凝土橋梁結(jié)構(gòu)中，混凝土收縮、徐變對(duì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形都有明顯的影響。

　　4、荷載參數(shù)。荷載參數(shù)主要是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重力容重、施工臨時(shí)荷載和預(yù)加力。對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁由于容重變化、漲模等原因引起的構(gòu)件自重變化經(jīng)常發(fā)生而又沒(méi)有一定的規(guī)律。由于施工組織不合理材料堆放引起的施工臨時(shí)荷載也會(huì)有較大的誤差。對(duì)于結(jié)構(gòu)體系中的有效預(yù)加力，由于預(yù)應(yīng)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(yán)格管理施工材料

　　施工材料的質(zhì)量是影響整體工程質(zhì)量的源頭。在很多橋梁施工過(guò)程中，由于材料質(zhì)量問(wèn)題而導(dǎo)致的事故比比皆是，因此，對(duì)于施工材料的管理具有重要的意義。首先，要嚴(yán)格工程材料的招標(biāo)工作，在招標(biāo)時(shí)不僅要考慮材料的價(jià)格，更要看中材料的質(zhì)量;其次，各個(gè)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(yán)格施工程序管理

　　在施工過(guò)程中，要根據(jù)施工設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，按照施工順序進(jìn)行施工，不能省略某些步驟。例如，在預(yù)應(yīng)力施工時(shí)，一定要根據(jù)要求進(jìn)行鋼筋骨架拉拔，其拉拔力既不能太大也不能過(guò)小。在混凝土澆筑時(shí)一定要根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范開(kāi)展工作，不能隨意改變施工順序，例如應(yīng)該一次澆筑成型，防止裂縫出現(xiàn)。在橋梁的組裝時(shí)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(gè)接口的焊接等。這些細(xì)節(jié)問(wèn)題很大程度上影響著工程質(zhì)量。

　　三、施工技術(shù)控制

　　1、預(yù)埋、張拉、灌漿階段的控制 

　　預(yù)埋階段主要是預(yù)應(yīng)力筋曲線(xiàn)形狀的控制，即保證各控制點(diǎn)的標(biāo)高定位準(zhǔn)確、牢固，其他工序不會(huì)影響和破壞波紋管，保證標(biāo)高控制點(diǎn)陣和曲線(xiàn)形狀的正確，當(dāng)其他工序與預(yù)應(yīng)力筋預(yù)埋發(fā)生矛盾時(shí)及時(shí)處理。張拉階段主要是保證張拉應(yīng)力能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求其伸長(zhǎng)值變化在設(shè)計(jì)和規(guī)范的允許范圍之內(nèi)。灌漿階段主要是保證灌漿計(jì)量準(zhǔn)確，且孔道漿體飽滿(mǎn)。

　　2、鋼筋安裝的控制 

　　普通鋼筋在綁扎時(shí)，嚴(yán)禁猛放、猛插，以防將預(yù)應(yīng)力筋的外皮刺破。進(jìn)行焊接施工時(shí)，嚴(yán)禁把預(yù)應(yīng)力筋當(dāng)作搭接，且在預(yù)應(yīng)力筋附近必須采取保護(hù)措施才能進(jìn)行焊接。在鋼筋綁扎過(guò)程，應(yīng)先綁扎梁內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋后綁扎板內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋，而梁內(nèi)的拉筋應(yīng)等預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)完之后再進(jìn)行綁扎，以便預(yù)應(yīng)力筋的穿筋定位。板的面筋應(yīng)等預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)完成之后才能夠進(jìn)行綁扎。

　　3、梁段混凝土的澆筑控制

　　以懸臂掛籃法來(lái)說(shuō)，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(yīng)隨溫度變化及運(yùn)輸和澆注速度作適當(dāng)調(diào)整。

　　其注意事項(xiàng)如下：

　　(1)箱梁各階段混凝土在灌注前，必須嚴(yán)格檢查掛籃中線(xiàn)，掛籃底模標(biāo)高;縱、橫、豎三向預(yù)應(yīng)力束管道;鋼筋、錨頭、人行道及其它預(yù)埋件的位置，認(rèn)真核對(duì)無(wú)誤后方可灌注混凝土。箱梁各階段立模標(biāo)高=設(shè)計(jì)標(biāo)高+預(yù)拱度+掛籃滿(mǎn)載后自身變形。后灌注的梁段應(yīng)在已施工梁段有關(guān)實(shí)測(cè)結(jié)果的基礎(chǔ)上作適當(dāng)調(diào)整，已逐漸消除誤差，保證結(jié)構(gòu)線(xiàn)性勻順。

　　(2)若能全斷面一次灌注最好，否則應(yīng)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(yù)應(yīng)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(kāi)始，以使掛籃的微小變形大部分實(shí)現(xiàn)，從而避免新、舊混凝土間產(chǎn)生裂縫。

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

　　(5)施工時(shí)應(yīng)在掛籃上設(shè)風(fēng)雨蓬，避免混凝土因日曬雨淋而嚴(yán)重影響質(zhì)量。冬季施工應(yīng)備保溫設(shè)施。有條件時(shí)，掛籃可以配備能保證全天候作業(yè)的設(shè)備，以提高作業(yè)效率和保證質(zhì)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(wàn)一漏漿等情況出現(xiàn)的堵管現(xiàn)象。

　　四、施工監(jiān)測(cè)控制

　　施工監(jiān)控目的：采取科學(xué)有效的措施對(duì)箱梁撓度實(shí)施監(jiān)控，預(yù)測(cè)分析、實(shí)時(shí)調(diào)整，以達(dá)到大橋?qū)嶋H線(xiàn)形盡可能地吻合設(shè)計(jì)線(xiàn)形;通過(guò)在箱梁、主墩關(guān)鍵部位埋設(shè)應(yīng)力傳感器進(jìn)行大橋應(yīng)力監(jiān)控，確保大橋的安全施工。

　　1、 主梁結(jié)構(gòu)應(yīng)變測(cè)量與應(yīng)力分析

　　(1)布點(diǎn)時(shí)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(yù)埋傳感元件,并做好相應(yīng)的防護(hù)工作。對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋,主要是測(cè)試和控制橋梁結(jié)構(gòu)縱向應(yīng)力。因此,布點(diǎn)時(shí),傳感元件沿縱向(橋的里程或樁號(hào)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(cè)試原理及其應(yīng)變測(cè)量?；炷翍?yīng)力測(cè)試傳感元件類(lèi)型較多,目前通常使用鋼弦應(yīng)變計(jì),其測(cè)試效果較好。鋼弦傳感器應(yīng)變與頻率間的關(guān)系通常是以標(biāo)定表和折線(xiàn)圖的形式給出的,用二次曲線(xiàn)或三次曲線(xiàn)進(jìn)行最小二乘擬合,便能得到較好數(shù)學(xué)表達(dá)式。

　　2、關(guān)于測(cè)試中幾個(gè)應(yīng)注意的問(wèn)題

　　(1)施工應(yīng)力監(jiān)測(cè)涉及到的資料和數(shù)據(jù)很多。除設(shè)計(jì)資料外，施工方面也很多，如施工工藝、施工方案、施工組織設(shè)計(jì)及掛籃、模板有關(guān)數(shù)據(jù)。橋上主要施工機(jī)具設(shè)備的重量及其他施工荷載等。事前應(yīng)認(rèn)真收集、仔細(xì)調(diào)查。

　　(2)應(yīng)變計(jì)安裝要經(jīng)歷混凝土澆注、振搗及混凝土硬化等過(guò)程。尤其是混凝土硬化是一個(gè)很復(fù)雜的變化過(guò)程，有水化熱溫升和自身體積的收縮。

　　(3)對(duì)能反映結(jié)構(gòu)工作特性應(yīng)力比較集中的測(cè)試部位，應(yīng)適當(dāng)多設(shè)元件，以防安裝或測(cè)試過(guò)程中造成損壞而測(cè)不到關(guān)鍵數(shù)據(jù)，還可以采用不同的手段或其他類(lèi)型元件，同時(shí)進(jìn)行測(cè)試。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　綜上所述，大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工控制是保證橋梁工程質(zhì)量的重要手段,橋梁建設(shè)者要堅(jiān)持不斷地實(shí)踐，不斷地分析總結(jié)，使大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工技術(shù)更快地走向完善，保證整體工程質(zhì)量。

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