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大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术

2015-10-21乌文磊

建筑工程技术与设计 2015年17期
关键词:大跨度预应力桥梁

乌文磊

摘 要:本文首先对预应力混凝土技术做了概述,分析了大跨度预应力混凝土桥梁的施工工艺,并结合相关实践经验,对大跨度预应力混凝土桥梁的线形控制进行了研究。

关键词:大跨度;预应力;混凝土;桥梁;施工;控制

一、前言

作为大跨度预应力混凝土桥梁建设中的重要工作,其施工控制技术在近期得到了有关方面的高度关注。该项课题的研究,将会更好地提升大跨度预应力混凝土桥梁施工控制的实践水平,从而有效优化其最终整体效果。

二、大跨度现浇预应力混凝土桥梁的概述

在建设桥梁过程中,对混凝土与高强度的钢筋进行了充分运用,为了防止混凝土裂缝现象的过早出现,在混凝土结构或构件受到荷载之前,通常都会施加一定的外力,这样可以使得混凝土构件所产生的拉应力有效的减小,使混凝土构件处在一个压应力的状态之下,当构件受到相应的荷载并产生拉力时,就会与混凝土原本的预压力相互的进行抵消。这样可以对混凝土的伸长产生有效地限制,从而达到防止过早的产生裂缝的现象。预应力混凝土构件由于具有伸缩缝较少、受力性能好、稳定性强等优点,在很多的建筑当中都得到了较为广泛的应用,尤其是在大跨度桥梁工程当中的应用最为普遍。同时大跨度预应力混凝土桥梁因其行车舒适平稳、跨越能力强、 造型美观大方、 地形适应性好以及结构变形小等优点,已经成为桥梁结构使用最广泛的形式。

三、预应力混凝土连续梁的施工法

1、整体浇筑法

整体浇筑法是在预先搭好的支架上,将梁体混凝土浇注与预应力张拉一气呵成。此法优点是梁体整体性好,结构受力明确,施工简单。但施工中需要大量的脚手架,设备周转次数少,施工周期长,往往要受季节影响。它适用于低矮桥墩的中、小跨经连续梁, 桥板变宽度和弯桥中,可考虑采用。

2、逐孔施工法

逐孔施工法是把连续梁按跨分成简支梁或悬壁梁, 在预制场上预制梁体,张拉部分预应力筋束( 一般为正变距束筋) 后,再将梁逐孔架设至墩台上。 如果先期结构(即未形成整体化以前的结构)为简支梁,安装时须先将梁支撑在临时支座上; 梁的整体化工作,包括在梁端预留的孔道中,穿预应力筋束并张拉、描固、浇注接头混凝土以及将临时支座拆除,安装永久支座后,即完成将简支梁串联成连续梁的工作。

若先期结构为悬壁梁, 则需将中孔挂梁搁置在悬壁牛腿或临时支架上,就地浇注湿接头混凝土,张拉为整体化所需要的预应力筋束后,即完成将悬臂梁串联成连续梁的工作。这种连续梁的施工方法俗称先简支后连续的施工方法。有时为了施工简便,将为整体化所需要的预应力筋束(即支点负弯距筋束)用非预应力的普通钢筋代替。

这种施工方法的优点是可以减少现场浇注混凝土的工作量,节省支架材料, 适用于中等跨度、每一片梁可以整片安装的情况。但它的自重仍是接简支梁或悬臂结构产生的内力,即需体系转换过程,因此,不能充分体现连续梁的特点。预应力筋张拉工艺预紧张拉与高应力张拉是预应力筋张拉的两个过程。张拉缠绕的预防工作就由预紧张拉实现,需要顺直钢绞线再进行高应力张拉。

3、悬臂施工法

悬臂施工法亦称逐段施工法,它是在已建成的桥墩上沿桥梁跨经方向对称地逐段拼装或浇筑的施工方法。采用悬臂施工的必要条件是,在施工过程中需要墩与梁先行固结,桥墩要承受施工产生的不对称弯距。由于在悬臂施工时梁内出现负弯矩,对混凝土桥,必须在梁的上缘逐段施加预应力,使期与已完成的梁段连成整体。为此,悬臂施工法可在悬臂梁桥、 连续梁桥和其他类型的桥梁选用。又由于悬臂施工的受力状态与连续梁运营时的受力状态相近,不致因施工增加过多的材料。

四、大跨度现浇预应力混凝土桥梁施工过程的质量控制

1、施工人员的管理控制

在进行施工当中,施工人员是施工的主体,不管是在个人素质上,还是在技术水平上,他们对于施工质量都有着重要的影响。由此来看,对于施工人员的管理控制有着重要的意义。要对施工人员进行必要的教育培训,有效的开展施工技术的交底工作,在提高施工人员安全意识与质量意识的同时,使得他们的施工水平有了大幅度的提高,从而能够保证桥梁工程的施工质量;于人员管理制度要进一步的完善,对施工标准与规则进行明确规定,同时对施工人员实行奖惩制度,提高他们的积极主动性;责任管理要进一步的加强,施工责任具体的落实到每一个施工人員中,同时在施工中还要加强监督,保证每一位施工人员的施工质量,在整体质量有保证的提之下,提高施工效率,实现桥梁工程社会效益与经济效益的结合。

2、施工材料的质量控制

在投入桥梁建筑的运行中,通常会出现桥梁坍塌等安全事故,出现这些问题的主要原因就是选取的材料不达标。施工材料在桥梁工程中是一个重要的基础,它的质量好坏对于桥梁工程的整体质量有着直接的影响。为此,对于施工材料的使用与选择要严格控制,保证施工材料具有良好的质量。

3、施工工序的严格控制

在进行实际的施工当中,应该按照设计标准与方案工序进行逐步的施工,对任何一个环节不得产生疏漏,对于工程的施工工序要严格控制,不能出现任何的差错,防止由于不合理的施工工序导致的施工质量问题。

五、大跨度现浇预应力混凝土桥梁的施工控制技术及其手段

1、大跨度现浇预应力混凝土桥梁的准备阶段施工控制

当前,对桥梁工程施工控制当中的结构分析主要有倒装分析法、正装分析法以及无应力状态法。其中倒装分析法是一种按照施工的逆顺序,对桥梁结构进行全面的分析,以成桥的理性承载状态作为相应的依据,根据施工的逆顺序进行逆计算,然后从中获得各施工阶段的结构控制参数;正装分析法指的是再进行施工的过程当中,按照桥梁工程结构的加载顺序对受力与结构变形进行必要的分析, 并计算施工位移与内力,依据相应的设计原则来选取其参数,从而得到工程结构的控制参数;无应力状态法是在无应力曲率与长度、桥梁构件等要素都保持不变的条件下,对桥梁的结构状态进行分析,然后将其结构安装的终结状态与中间状态进行联系,从而为结构方面的分析提供有效的方法。

2、科学的运用线性控制技术

对于大跨度现浇预应力混凝土桥梁施工技术来说,线性控制技术的运用较为常见,通过对桥梁整体结构分析以及科学设计,有效的控制施工过程。在桥梁线性控制当中,预拱度作为的重要参数决定着桥梁边跨与主跨的合拢程度,同时也对应力的分布情况有着重要的作用。为此,对桥梁预拱度进行控制极其重要。

线性控制技术主要是对桥梁预拱度进行控制与计算,合理科学的预拱度能够使得桥梁施工的连续性与及时性得以实现。

3、合理选择桥梁的形状

通常情况,普通的桥梁都是采用槽型的桥梁截面,而在截面形状的选择上大跨度预应力混凝土桥梁存在着较大的差异,它的截面形状是变截面箱型的结构, 这种截面形状自重较轻,且承载能力更强。除此之外,在桥梁截面形状的选择上,要综合的考虑桥梁自身跨度的分布不均以及弯矩等因素的影响,通过综合的考虑,桥梁截面形状的最佳选择是变截面箱型的结构。

六、结束语

通过对大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术的相关研究,我们可以发现,该项工作的顺利开展,有赖于对其多项影响环节与因素的充分掌控,有关人员应该从大跨度混凝土预应力桥梁的客观实际要求出发,研究制定优化可行的施工控制技术方案。

参考文献:

[1] 刘松涛.探析桥梁预应力运用技术的施工[J].城市建设理论研究.2013(10):137-138.

[2] 代国峰.论述桥梁预应力施工法[J].活力.2011(07):215-216.

[3] 宋建军.桥梁预应力施工技术探讨[J].城市建设理论研究.2013(17):145-146.

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