浅谈大跨度预应力混凝土连续梁桥施工控制
2021-01-07董德惠
董德惠
(黑龙江省交通基础设施建设投资有限公司,黑龙江 哈尔滨 150000)
1 大跨度预应力混凝土连续梁桥特点
近几年,随着交通运输业的发展,桥梁建筑的相关技术也得到了较大的发展和优化,国内桥梁建设领域也逐渐开始兴建结构受力特点和复杂程度均较高的桥梁工程。现阶段桥梁施工中亟待解决的热点和难点问题之一就是大跨度预应力混凝土连续梁桥,同时它也是促进我国桥梁建设发展的一个重要部分。此类桥梁具有较多优点,比如功能性较好、受力变形程度小、结构刚度大等,桥梁自身在浇筑混凝土期间可以使混凝土的应力特点和材料强度得到充分运用,从而有效提高建筑材料的利用率。此类桥的主梁变形程度比较平缓,与其他连续梁桥相比巧妙的平稳度更高,而且伸缩缝较小,这样桥梁的安全性就得到了有效保证。进行连续桥梁施工时,大多选择变截面施工,其优点包括承受偏载受力均匀、动力特性优良、抗扭刚度大等,可以保证连续梁桥对正负弯矩抵抗有足够的抵抗力。
2 大跨度预应力混凝土连续梁桥施工方法
2.1 悬臂施工法
在实际应用时,悬臂施工法通常可以分为两种施工方式,即挂篮法与无支架平衡伸臂法。该施工方法的原理主要是利用挂篮环节对称地浇筑混凝土,确保持续供给施工材料,在将预应力提高的同时开展循环作业。悬臂施工工艺的优点较多,比如整个施工过程都不会影响通航,而且可以充分利用建筑材料的特性和预应力。如果需要将跨中弯矩减少,可以增加新的支点,使桥梁整体具有更高的跨越能力。如今社会各界与广大民众对于桥梁工程的施工要求越来越高,悬臂施工法在许多施工距离长、复杂程度高的桥梁工程中被当作主要施工工艺,得到了施工单位的青睐。悬臂施工法的安全性与高效性均较高,在连续梁桥的建设中发挥着重要作用,应用前景十分广阔。
2.2 固定支架浇注法
通过支架上安装的模板来浇筑混凝土的施工工艺就是固定支架浇筑法,其虽然需要花费较长的施工时间,但同时也具有较多优点。因为采用混凝土支架浇筑,连续梁桥的预应力程度和混凝土强度均较高,除了具有较强的施工稳定性、操作简单,而且结构体系通常不会变化,该施工方法在交通不便的工程以及小径跨桥中应用的比较广泛。
2.3 逐孔施工法
该方法要以某一段桥梁的为入手点,利用完整施工设备展开施工。最常使用的主要施工方法就是移动模架法与吊装法。前者指将模架建立在桥梁上开始逐孔施工操作,而后者则指在桥梁的一段通过逐孔作业与分孔吊装方式依次在各个孔上施工作业。上述两种方法可以提高施工的自动化和机械化水平,加快施工进度,使工期缩短。
3 大跨度预应力混凝土连续梁桥施工控制的内容与方法
3.1 悬臂施工工艺的施工控制内容
利用悬臂施工法进行大跨度预应力混凝土连续梁桥施工时,主要的施工控制内容包括安全控制、应力控制、几何控制与稳定控制,具体而言,安全控制也就是采用各种途径及时发现并消除安全隐患,预防施工期间发生安全问题,确保连续梁桥的稳定和安全;应力控制指施工期间对桥梁荷载范围进行有效控制,以便对桥梁安全情况进行控制;几何控制指通过观察桥梁主体位置误差、结构变形误差来实施控制;稳定控制指观察桥梁在施工期间发生的变形,对结构局部和整体的稳定性实施控制。
3.2 悬臂施工工艺的施工控制方法
首先是预测控制法。根据设计要求有效预测施工中各个环节桥梁的结构及预应力去年高考,确保施工可以顺利进行,不会受到较大影响,起到施工控制的目的。由于预测始终具有不确定性,同时容易受到各方面因素的干扰,所以该方法不适合应用于复杂性桥梁中,只能当作辅助的施工控制方法。其次是自适应性控制方法,先建立闭环控制,接着分析实际参数与计算参数,重新估计和修正偏差,合理控制施工环节。该方法在复杂桥性与大跨度桥梁中的应用十分广泛,可以使连续梁桥的稳定性与安全性得到有效保障。最后是线形回归分析法,在施工过长中,线性回归分析悬臂的重量、悬臂长度与悬臂梁扰度等参数,得到线性回归数学模型,有效分析箱挠度的变形规律,预测桥梁结构等。目前该方法在复杂桥梁施工中的应用十分普遍,具有较高的有效性,可以使连续梁桥的安全性得到极大保障。
3.3 整个施工过程中的控制措施
为了确保连续梁桥的施工质量,施工单位必须实施施工控制措施,并且要贯穿于施工的整个过程内,具体而言,共包括以下几方面。首先,在施工准备阶段应完善各项准备工作,得到施工机械、设备的准确数据,计算准确的荷载值,从而推算其引起的绕度值。其次,进行施工时需要紧密测量标高与轴线,确保角度和标高的正确性,同时要对悬臂荷载进行控制,使其在设计荷载以下,而且荷载应当保持平衡状态(10%作用)。再次,施工人员应当根据施工方案中的步骤完成施工,以免埋下安全隐患或者引发安全事故,从根本上保障施工安全。另外,在施工期间,施工人员需要对各种施工材料、物品的堆放实施严格控制,避免出现多余的荷载,导致悬臂施工的安全性受到影响。最后,需要控制预应力,将悬臂施工工艺应用于大跨度预应力混凝土连续梁桥的施工中时,预应力呈三向分布,应当对其下料、压浆、张拉、穿束等过长进行控制,确保预应力与要求相符合。根据有关标准、规范等细化施工控制措施,在最大程度上提高连续梁桥的施工质量与安全性。
4 结 语
施工人员开展大跨度预应力混凝土连续梁桥的施工时,应当全面掌握其施工技术和施工方法,及时引入国外先进的施工工艺,并且通过研究改进现有技术,从安全控制、应力控制、几何控制三方面入手,控制施工质量。通过预测控制、自适应性控制和线性回归分析等方法严格控制各个施工环节的质量,促使桥梁建设行业持续、健康发展,增加经济与社会效益。