浅论大跨度预应力混凝土桥梁施工的技术控制
2017-06-03王宗威
王宗威
(身份证号:210102197608192813)
摘 要:在现代化城市的建设中,大跨度桥梁对于解决城市拥堵、改善城市交通具有非常重要的作用。然而,在实际施工中,大跨度预应力混凝土桥梁施工很难达到设计状态,且由于无支架施工应用,给桥梁结构造成复杂的内力和位移变化,因此,为做好桥梁施工,减少对桥梁结构的影响,在桥梁施工中进行过程控制非常必要。本文立足桥梁施工现状,对桥梁施工控制的现状、问题等进行梳理,对桥梁施工控制的主要内容进行阐述。
关键词:混凝土桥梁;大跨度;施工技术
1引言
随着我国城市化进程的加快,路桥工程已然成为城市建设中一类必不可少作用突出的基础市政工程。不断更新的路桥工程技术也为城市路桥工程施工提供厚实的理论和技术支撑。当前,预应力混凝土桥梁施工技术是路桥工程施工中一种极其普遍且作用突出的施工技术。该技术的出现,能有效弥补传统桥梁施工过程中的问题和不足,对于提升桥梁施工整体质量具有明显作用。本文对该技术的应用前提、技术疑难点、主要影响因子等深入研究,试图阐述梳理该技术的技术控制要点。
2桥梁施工控制的重要性
①保证桥梁工程的质量。对大跨度预应力混凝土桥梁施工控制,其主要的目的就是保障桥梁工程的质量,即通过加强施工过程控制来实现的。大跨度预应力混凝土桥梁的施工,过程复杂,每个环节控制不到位都很容易产生质量问题,因此对桥梁施工控制则是工程质量的基础保障。②促进桥梁的安全使用。投入使用的桥梁工程,必须具备较高的安全性。而结构安全则是桥梁质量的基本保障。对大跨度预应力混凝土桥梁施工控制,可以有效掌握桥梁结构的安全状况。在过程中发现问题,则可结合设计方案及时采取应急措施,这可避免桥梁结构的不安全问题。同时,对大跨度预应力混凝土桥梁施工控制,还可有效地保障桥梁的稳定性、可靠性及其行车的舒适性。所以,桥梁施工控制非常重要。
3桥梁工程的施工控制准备
要想顺利的完成桥梁工程的施工,就要对施工前的管理加以控制。一是对桥梁结构分析。桥梁工程的施工恨复杂,必须对工程的每一个细节都要具备充分的认识,因施工质量关系到安全的问题。质量不能保证,也就不能对行驶在上面的车辆提供安全保障。与此同时,施工建设中还要避免浪费,合理的利用人力及其资源。因此也要施工前的准备工作进行有效控制。按照桥梁的现状,要对结构的预应力进行分析。因该数据直接关系到桥梁的承载力,必须要在设计图中表明,以便施工人员在实际工程施工中合理的选择施工技术。另外,施工环境也会直接影响到工程的整体质量,尤其是土质问题,它对工程的进度也会产生直接影响。施工前,要对常见的问题进行整理,制定出预案措施,防止出现问题延误工期。二是桥梁截面的选择。只有选择合理的桥梁截面,才能够有效的提高桥梁整体的预应力,所以在施工前要重视选择。大跨度桥梁的施工与一般的桥梁施工相比,不论是施工的难度,还是施工的过程,都是相当复杂的。因此,为确保质量過关,大跨度桥梁都是在箱型截面的基础上建设起来的,该截面的优势在于可以承受更大的承载力,且受力均匀。在箱型截面中,按照工程的施工要求,因跨度较大,还要选择不等跨的截面,以此增强桥梁的受力。
4大跨度预应力混凝土桥梁施工主要控制内容
①桥梁结构应力控制。控制主要从两点入手:一是安排专业技术人员对张力器具、锚具、千斤顶以及压力表等进行质量检查,对压力表的精度等级是有严格的要求(通常情况下必须大于1.5级才行)。二是预应力钢材张拉通常采用应力控制的方法进行,要严格按照钢材的伸长数值进行校对。②桥梁结构变形控制。至于桥梁结构变形控制,其主要目的是减小桥梁结构尺寸和设计尺寸存在的偏差,使桥梁的这两项指标保持在合理区间范围之内。③桥梁结构稳定控制。而对于桥梁结构稳定控制,主要目的是保障桥梁结构构件以及整体的稳定性。大家知道,桥梁的安全性与稳定性紧密相關,而预应力混凝土桥梁结构是否稳定,通常情况下是通过轴心压公式计算得到的,所以应严格控制之。
5大跨度预应力混凝土桥梁施工主要控制技术和影响因素分析
1)桥梁结构参数。因为结构参数是控制中结构施工模拟分析的基本资料,因此也是影响桥梁施工控制中必须考虑的基本因素,它的准确性如何,直接影响分析结果的准确性。结构参数主要包括以下几点:①预应力系数:张拉设备、预应力钢筋断面尺寸、弹性模量、管道摩阻等因素,都直接影响着预应力的取值。②施工荷载:由于所有架设体系都或多或少的存在施工荷载,施工控制过程中一定要根据实际情况对施工荷载进行取值。③结构主要构件的截面尺寸:施工控制过程中必须通过实测数据对相应的结构尺寸进行动态修正与误差分析,尽量将误差控制在一定范围内。④材料容重:施工控制中必须对各种材料的容重进行准确的测量识别,即计入实际容重与设计值间可能存在的误差,以保证桥梁结构中内力与变形的分析结果准确性。
2)施工监测。它是桥梁施工控制的最基本技术手段,所以在施工控制中,必须使用一些仪器对具体施工情况进行监测,确保施工质量和建设的安全。由于测量仪器本身、仪器安装、测量方法、数据采集、环境情况等方面的影响,总会存在一定的误差,该误差极有可能导致桥梁的实际参数与设计参数不吻合,还可能发生将本来较好的状态调整变差的情况,因此在监测过程中必须保证测量数据的准确可靠性。
3)混凝土材料的收缩、徐变。大跨度混凝土桥梁施工,混凝土普遍存在加载龄期小、各阶段龄期相差大等问题,它会直接导致混凝土材料的收缩、徐变,进而对结构内力、变形带来很大影响。因此在施工控制的过程中,需要对混凝土材料进行详细的研究,以期采用科学合理的、符合实际的徐变参数和计算模型来控制之。
4)温度变化。它包括季节温差、骤变温差、日照温差、不同温度场分布以及残余温度等多方面,其属于不可控制的因素,会直接影响混凝土桥梁结构的受力和变形。该影响随温度的改变而改变,在不同时刻对结构应力及变形进行量测,结果也不一样,有时温差大,导致桥梁结构出现严重变形和附加应力,因此必须考虑温度变化对桥梁结构的影响。通常应把控制理想状态定位在某一特定温度下,这可有效地排除温度变化对桥梁结构的影响。
5)结构计算分析模型。不管采用什么样的分析方法和手段,都要对实际桥梁结构进行简化和建立起一个能够进行数学、力学计算的计划模型。而该模型会与实际结构的真实情况之间存在误差,因此在施工控制的过程中,需要建立最符合结构实际特征的模型和分析方法,这可进行专门的试验。同时,还需要通过对比分析多种方法的计算结果,以验证计算结果的正确性,进而把计算模型所产生的误差控制在一定的范围。
6结束语
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也越来越明显。其交通运输量也越来越大,长期受超负荷压力,再加上自然条件(如风化、日晒及冰冻)等因素影响,质量控制也面临新的难题。尤其是大跨度预应力混凝土桥梁。由于桥梁施工过程复杂、规模大、施工时间长,为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,以保障桥梁的施工质量和使用安全。大跨度预应力混凝土桥梁施工技术的控制是非常必要的。对此,需要从前期设计阶段直到施工阶段,都应对大跨度预应力混凝土桥梁施工技术进行严格控制,各环节的工作人员需要共同配合协调,以确保桥梁施工的质量和安全、稳定性。
参考文献:
[1]韩红春.大跨度预应力混凝土连续梁桥悬臂施工控制研究与实践[D].西南交通大学,2007.
[2]程瑾瑾.大跨度预应力混凝土桥梁的设计计算与测量[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010(7).