大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术探讨

韩超

【摘要】近些年来，我国经济高速发展，社会不断进步，人们的物质文化水平发生了空前的历史性变化。现在人们对建筑物施工质量的关注意识亦在不断增强。桥梁工程建设与国民的生活状态密不可分，其工程质量充分地代表着人民生活的水平。所以，我国桥梁建设领域的工程技术人员一定要及时汲取、掌握且运用好本时代最先进的桥梁工程建造技术，以此给我国桥梁建设事业的发展注入新的动力。

人所共知，我国桥梁工程建设取得了举世瞩目的成就，尤其是大跨度预应力混凝土桥梁工程的建设成功，使我们的施工经验和技术更加趋于成熟。实践证明，大跨度预应力桥梁设计技术是当今时代桥梁建设的精品。鉴于桥梁工程大部分具备工程量大、劳动负荷重及施工环节繁琐的特点，故继续完善和优化此项技术必然成为我们桥梁建造者的优先选择。本文依托大量桥梁建设实践经验，由此项施工技术的实施层面对建设过程技术控制及影响因素应对展开研究、阐释。以期供同行们参考。

【关键词】大跨度预应力；桥梁建设；施工技术；控制

伴着车流量及载重量的持续加大，加之自然环境的持续干扰，各类桥梁构架的服务功能、稳固性能均在发生着连续性的变化，并已经对桥梁安全构成了相当程度的威胁。在桥梁工程的建设环节中，工程结构参数的选用、施工模式的建立、构架分析手段的选取、水泥材质的随机变化性等各种因素的交叉重叠，导致桥梁的连接横梁、支撑架构、桥体钢构在施工作业过程中的具体状况和所设计的建设方案时常出现偏差，其必将给桥体构架造成难以预见的复杂应力及结构参数改变，进而使桥梁建设质量及安全稳固性出现连续性的下降趋势。故在桥梁建设过程中，实施严谨的技术及质量控制极为必要。

1、大跨度预应力混凝土桥梁施工技术控制的基本内容

预应力水泥结构桥梁施工过程技术控制过程主要包括：构架形变控制、内部应力控制及构架稳固性控制这三项内容。

①构架形变控制：构架形变控制亦指桥体外形的线性控制，具体地说就是完整控制桥体每一区段的纵向挠度变化及水平位移变化，保障其形体尺寸和设计结构尺寸之间的偏差不超过允许的范围[1]。混凝土桥梁允许的偏差如表1所示。

②内部应力控制：当进行工程施工环节时，应当事先对作业用的张拉工具和锚定工具实施功能检验、校正，另外还要对起重、吊装工具以及测压仪器进行详细的功能、精确度、灵敏度、稳定性检验，确保它们的使用性能满足工程建设要求。其中包括测压仪表的精度水平必须保障在1.5之上；进行预应力钢材的伸缩试验时，应当依照其伸长量实施检验。

③构架稳固性控制：此类预应力水泥质桥梁构架的稳固指标应当按照轴心承压运算方程实施核算，再有，尚须完整控制每一个作业环节中桥体构架及部件的局部分体及整体的稳固性。

2、大跨度预应力混凝土桥梁施工技术控制手段

该类长跨度预应力桥梁的施工建设环节极为繁琐，作业技术控制难度大，关联因素很多。故建设过程中时常遇到某些难以预料的问题，欲真正满足施工控制的技术要求，切实保障桥梁建设质量及作业过程安全，保障竣工后桥体主梁线性尺寸及构架内应力满足设计规范标准，大跨度桥梁建设施工过程的技术控制是起到关键作用的。

此类长跨度预应力结构桥梁施工技术控制，其性能及结构参数分析过程所运用的方式实际是对桥体构架参数的理论核算过程。一般情况下，其依托有限的工程参数指标展开分析，重点是针对桥体结构在各建设环节中的内部应力及产生挠度数值的计算、施工技术指标的计算等。其具有作为工程检测及技术控制的依据价值。现阶段采用的基本计算程序有：顺装计算式及逆装计算式以及非应力方式计算手法[2]。

①顺装计算式亦可称之为顺算式，针对长跨度预应力型桥梁，一开始，一定要展开顺装计算，它可以优质地仿效桥体构造的具体建造过程，而且依托桥体构架具体建造历程中荷载增加程序来实施构架形变及应力水平评估，进而获取桥体构架在每一个施工环节中所产生的水平位移及应力参数。而且可遵循运算规则，选取运算参数指标，最终获取对应的技术控制数据。此种情况下，其可充分地满足桥体构架的非线性指标及水泥收缩缓变等要素的需求。

②逆装计算式亦可称之為逆拆式，它是斜拉型桥梁工程计算中普遍运用的一类计算手段，其依照桥体构架建造过程中的具体负载增加程序，进行逆方向性的构架技术参数运算，进而获取每个施工环节所对应的施工控制技术数据，保证桥体结构依照顺装方式建造完工后，桥体竣工结构满足结构设计需求。

③非应力方式计算法亦名曰0弯矩受力核算法，它已重点应用到长跨度拱桥及空中索桥的建造过程技术控制，其以桥梁构架各部件或单体的非应力式长度及曲率结构维持稳定为前提，实施桥梁建设各环节中的形态表现与桥梁竣工状态相连接，进而获取桥体构架的各类应力参数。

3、大跨度预应力型桥梁施工技术控制影响因素

长跨度预应力型水泥结构桥梁，其施工技术控制的任务是追求桥梁施工完成后的现场具体状况与其设计状况在结构参数及材质上尽力相符，并实现性能上的完全吻合，所以，欲实现施工技术控制的目标，一定要整体把握和控制好有可能导致建造状态偏离设计要求的各种因素，进而达到切实可靠的施工技术控制过程[3]。

3.1桥体构架参数

因为桥梁结构性能数据是其技术控制中桥体建造模拟分析的重要依据资料，故此，其为桥梁建造技术控制中不得不关注的关键要素，其可用性及精准性在很大程度上决定着分析结论的可靠性。桥体构架技术参数基本涵盖以下几方面内容：

①桥体构架的主要部件的形态尺寸，在桥体施工技术控制环节中，一定要依托现场实测结构数据展开动态式整改过程及误差评估，最大限度地把误差锁定在允许的幅度之内，基于截面形态参数的偏差很有可能引发截面形态参数计算的偏差，甚至造成对构架内应力、形态变化的分析发生偏差。

②材料容重分析，在桥梁施工技术控制中，一定要给各类工程建设材料的容积重量做予精准的检测判别，也就是核算实际容积重量与设计容积重量之间存在的偏差，进而保障桥体构架中内在应力和产生形变的评估结果。

③结构预应力指数，用以张拉操作的设备、预应力型钢筋横截面尺寸、弹性指数、管道摩擦阻力系数等相关因素，都很大程度地决定着预应力数值的选取，故应对数值偏差进行合理估判，由此来保障预应力指数的精准可靠，从而真正实现对预应力型混凝土桥梁构架内在应力、形变幅度分析结果的准确性。

④施工负载，在全部的桥梁建设构架系统中，均不同程度地存在着施工负载，在具体桥梁施工技术控制中，必须依托具体施工状况对施工负载进行合理选取。

3.2温度变化

大跨度预应力混凝土桥梁，其结构受力变形的主导因素是施工环境温度的变化。桥梁结构变形和附加的应力与温差成正比，温差越大，桥梁结构变形越严重，因此，建设者应该高度重视温度变化对桥梁结构产生的影响。另外，由于施工温度很难进行准确控制，温度测量应该选在温度变化较小的早晨进行。

3.3施工监测中存在的误差

施工监测存在的误差对施工控制有直接影响，桥梁施工控制过程中，为了保障桥梁的施工质量，经常会使用相关仪器对施工状况进行监测。由于桥梁施工技术复杂，施工监测具有不确定性，导致监测数据存在较大误差。另外，监测人员素质也是监测数据可靠性的影响因素[4]。

3.4应变滞后性影响

测试数据表明，预应力混凝土的应变具有滞后性。预应力索张拉完后，由于种种因素的影响，应变在主梁各截面的传播速度随施工节段的不同而各异。当预应力索较短、管道较畅通时，应变的滞后性不明显。当预应力索较长、管道不太畅通时，各截面应变的滞后性与张拉端的位置有关；此种应变滞后性可造成对施工控制的负面影响。

3.5混凝土干缩、徐变的影响

无论在多低的应力状态下，混凝土也会产生徐变。在恒定应力和被测点与周围介质湿度、温度平衡条件下，随时间增加的应变称为基本徐变。如果在被测结构干燥过程的同时，施加了载荷，通常认为徐变

和干缩是可以叠加的。对于混凝土应变的测量而言，准确评估其徐变干缩的影响是十分必要的。

4、结语

进入21世纪以来，我国桥梁工程的发展速度越来越快，桥梁在交通运输体系中的作用越来越明显。由于交通运输量越来越大，桥梁长期受超负荷压力，再加上自然条件，如风化、日晒以及冰冻等因素的影响，桥梁质量控制面临着新的发展难题。另外，施工技术不到位、参数选择不合理以及混凝土材料选择不恰当等原因，也会直接影响桥梁的施工质量。尤其是大跨度预应力混凝土桥梁，这种桥梁施工过程复杂、规模大、施工时间长，为了保障桥梁的安全运行，必须对大跨度预应力混凝土桥梁施工过程进行严格的控制。

参考文献

[1]辛志超.大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术探讨[J].民营科技，2015（12）.

[2]趙胜豪.关于预应力混凝土桥梁施工控制的探讨[J].建筑知识， 2015（12）.

[3]李晓伟.解析大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术[J].江西建材，2014（09）.

[4]宋发焕.桥梁施工控制系统的方法[J].江西建材，2013（02）.