高铁连续梁桥施工控制若干问题初探

吴继鹏

【摘 要】 不论是混凝土连续梁桥的强度还是刚度，都与桥梁结构的安全性与耐久性之间有着密切的联系。在高铁施工过程中必须要以相关规范为基准做好每一个施工环节，同时还要保证每个环节的质量控制，从而进一步加快我国高铁行业以及其他相关行业的长期、稳定发展。本文主要对高铁连续梁桥施工控制若干问题进行了分析研究。

【关键词】 高铁工程；连续梁桥；施工控制

引言：

连续梁桥施工控制的任务通常是在桥梁施工过程中按照相关标准对其进行监测和控制，从而保证桥梁结构的变形和内力变化等在规定的范围内，进而实现桥梁的正常使用。预应力混凝土连续梁桥的施工控制内容一般涉及到两点，第一点为内力控制，第二点则为变形控制。其中，前者是指对施工中与竣工后主梁的应力，特别是合龙时间进行控制，从而保证其内力分布的合理性，进而确保其自身的安全性与主梁的完整性。后者则是对所有箱梁的竖向挠度与横向偏移进行控制，如果某节段箱梁挠度发生了偏差且偏差非常严重，那么就要在第一时间内对其进行深入分析，之后还要做出相应的施工方法调整，这样一来就给之后的施工奠定了重要基础。

一、连续梁桥施工控制的目的

在预应力混凝土连续梁桥施工过程中，施工控制就是根据监测施工现场而得到的数据进行分析，并且计算出悬臂的高度，这样就可以在一定程度上消除一些人工带来的误差，也可以对误差进行分析，以便减小失误，从而确保桥梁建成后有較好的线形，以保证桥梁的平稳。同时，在施工现场对桥梁施工进行监测，并对桥梁各个方面的数据进行研究分析，发现可能存在的问题，找出解决方法。桥梁设计时，应对其模型进行不断修正，不能让任何数据超出限制。图1为连续梁桥施工控制流程。

二、高铁连续梁桥施工控制内容

高铁连续梁桥现场施工控制的内容包括线性的控制工作、关键截面应力的控制工作、温度控制工作、结构稳定性控制工作以及施工安全控制工作。

1、线性控制

线性控制是高铁连续梁桥现场施工控制工作中最为重要的内容，其具体的内容包括几何外形控制工作以及挠度变形控制工作。在桥梁施工的过程中需要严格的控制好梁体的竖向挠度变形以及桥梁的几何外形。

2、关键截面应力控制

为了控制好关键截面的应力，必须要在桥梁关键截面处设置好应力的观测点，对应力变化进行实时的检测，如果发现应力出现偏差，就要做好调整工作，提高桥梁结构受力的稳定性。

3、温度的控制

温度的控制是桥梁施工控制工作中的主要内容之一，合理的温度控制能够检测出现场气温的变化以及桥梁内部混凝土的温度变化，能够有效的防止开裂情况的出现。

4、稳定性的控制

高铁桥梁中有大量的高桥墩、大块度以及薄壁的箱型结构，这种结构的大量使用会降低桥梁的整体刚度，影响桥梁的稳定性，因此，必须要重视好桥梁结构稳定性的控制工作。

三、高铁连续梁桥施工控制方式

对于高铁连续梁桥的施工控制工作，需要严格的根据施工进度和施工方案来完成，从现场梁体的整个施工开始时期到最后的合拢期，控制人员都必须对整个现场梁体内部的温度和应力进行及时的观测，再根据观测数据的变化来修改理论模型，计算出下一节桥梁的预拱度，并建立好模标高来对整个施工过程进行指导。

1、高铁连续梁桥的施工控制方式

待整个桥梁下部结构的施工完成之后，由于实际的现场环境有一定的限制性，因此，施工单位以及设计单位必须对设计方式进行反复模拟分析，对设计方案进行优化。此外，为了更好的控制施工过程的应力，必须要对桥梁结构应力变化进行实时的检查，以便保证整个梁体结构受力的稳定性。同时，在埋设传感器时，需要考察现场钢筋网的实际情况，在测点处沿纵桥方向设置好传感器，以便对连续梁桥结构的应变值和应力进行实时的测量，此外，还要注意到导线沿腹板钢筋处的温度和应力变化情况。

2、高铁连续梁桥施工过程中温度与裂缝的控制措施

对于高铁连续梁桥的施工，必须要注意到温度应力的产生，如果混凝土温度应力较大，就可能导致混凝土施工完成后出现开裂的情况。对混凝土温度应力产生影响的因素十分复杂，水泥品种、施工现场环境、混凝土浇筑温度、混凝土收缩等问题均会对温度应力产生影响，因此，在浇筑混凝土的过程中，必须要对其内部温度进行实时的监控，在混凝土浇筑完成后，要做好后续的养护工作，在养护时要注意降温，防止由于温度应力的影响导致浇筑完成的混凝土出现开裂。此外，要注意到，如果浇筑作业在冬季或者晚上气温较低的情况下施工，混凝土很容易出现不均匀的温度变化，进而出现裂缝，因此，在浇筑完成后，要在混凝土表面进行保温处理，在其表面加盖干草、棉絮等，防止由于温差的因素而发生裂缝。

3、高铁连续梁桥配筋的设置

据国内外的研究调查结果表明，当混凝土由于内外温差的影响出现收缩时，并不会导致钢筋出现收缩，但是在钢筋与混凝土之间也必然会出现收缩的应力，由于混凝土材料具有非均匀性的特征，在混凝土出现收缩时，内部的各个质点也会出现非均匀性受力情况，也会出现一些集中的应力点，在受力的增加下，就会发生局部变形，如果发生变形，那么就会出现地方裂缝。为了防止该种裂缝的产生，必须在应力集中点的位置合理的配置钢筋，减少混凝土的受力，提高混凝土的抗拉性能。

4、材料控制

（1）混凝土质量控制

混凝土自身的质量与高铁桥梁的质量之间有着直接的联系。而要想提高混凝土的质量，就需要做到以下几点。首先，重要原材料的出厂必须要获得合格证，而对于水泥则是要进行复试。不仅如此，砂石料则要进行筛分试验，而且在做这一工作时必须要严格遵守相关的规范。特别是对现场拌制的混凝土来说，更应该根据相关施工配比要求来配料。其次，在选用砂时尽可能选择粗砂，因为粗砂的含泥量通常不会超过2%。最后，石子的选择则是尽可能选择良好级配的石子，这是因为这种石子的含泥量也不会超过1%。石子选用具有良好级配的石子，石子的含泥量控制在1%以内，水泥应使用普硅32.5级水泥。除此之外，如果不得不使用曝晒的砂石料，那么在使用前必须要注意对其降温。

（2）钢筋的质量控制

钢筋的种类不同，在选择过程中也应根据相应的国家标准来选取。对于即将入库的钢筋，必须要出示合格证书与出厂检验报告单。一经发现钢筋没有达到相关标准，则必须要严禁进厂。与此同时，對于一经进厂的钢筋质量仍需要做抽样检测，且把获得合格检验结果的钢筋进行挂牌分批堆放。在此过程中需要特别注意的是，禁止将钢筋放置空气湿度比较大的环境中，同时还要注意定时通风，从而有效避免钢筋出现生锈。

（3）锚具的质量控制

对锚具进行质量控制具有非常重要的意义，而在这过程中检验锚具的关键就是要检查其是否达到了相关的设计要求与预应力张拉条件，只有确保了锚具的质量才能够顺利进行之后的施工工作。不仅如此，还要对锚具进行检测，锚具的检测标准通常是高于预应力钢筋抗拉强度90%的要求。除此之外，施工过程中还要使用质量符合GB699-88《合金结构钢》的规定要求的5号优质碳素钢与40号铬。其中需要特别注意的就是锚具在进厂时要仔细查看是否出现了裂缝或锈蚀，从而进一步保证后期的施工质量。

四、施工控制的结构计算方法

主要采用前进分析法和倒退分析法，两种方法有一定的相同点，但也有各自的优缺点，有些结构只能采用前进分析法或只能采用倒退分析法，因此要求技术人员能够分析出结构特点及其对应的方法。

1、前进分析法

主要是按施工次序来进行的。通过这种方法，可以清楚直观地看到连续梁结构的整个施工过程。桥梁结构设计时要对各个梁段的受力情况进行分析，计算出各个梁段的内力，以预测桥梁的承重能力。当然，采用这种方法计算得出的数据还能为桥梁整体结构的设计及施工提供一定的理论依据。

2、倒退分析法

前进分析法是按施工顺序进行分析，而倒退分析法则是前进分析法的逆过程，虽然前进分析法能够分析出各个梁段的受力情况，但是，在遇到桥梁结构节点变化时，使用这种方法就不能使最终的结构线形满足设计要求。因此，在施工过程中，对线形的控制采用倒退分析法进行计算更为合适。由于实际施工中总会存在一定的线形误差，而这些误差对桥梁结构的强度、刚度影响较大，因此，倒退分析法可以对此种情况起到一定的预测作用。

为了使成桥能够有较好的流线形，要对桥梁结构设置预拱度。也就是说，对每个梁段要给出其标高来确定桥梁的高度，以保证桥梁的稳定性。而为了达到这个目的，就要采用倒退分析法进行计算。在初始状态下，按照前进分析的逆过程对结构进行倒拆，分析每次拆除一个施工节段对剩余结构的影响，在一个阶段内分析得到的结构位移、内力状态便是该阶段结构理想的施工状态。

五、结束语

在对预应力混凝土桥梁进行施工控制的时候，要对桥梁各个结构的数据进行计算，严格控制好影响桥梁稳定性的几个因素，并采用合适的方法进行分析。而本文提到的前进分析法和倒退分析法就是最合适的结构计算方法，只是在采用这两种方法的时候要对症下药，不同的结构要用不同的方法，这样才能起到好的控制效果。

参考文献：

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