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大跨径预应力混凝土连续梁施工控制技术研究

2020-10-14曾晓恒

名城绘 2020年5期

曾晓恒

摘要:大跨径预应力混凝土连续梁在现今铁路公路的建设与发展中起着不可替代的作用,对桥梁建设中常采用大跨径预应力混凝土连续梁跨越现有高速、公路及河渠。连续梁采用多段主跨合拢、主跨与边跨合拢的方式,减少桥墩的数量,桥墩跨度变大,以增大桥梁下部空间,直接跨越桥梁建设中不可规避的各河渠或交通要道。大跨径预应力混凝土连续梁连接前后的简支梁,不仅使得桥梁整体造型美观,有能节约成本、减少工期。保证国家铁路公路建设高效率高品质的完成。

关键词:大跨径预应力;混凝土连续梁;施工控制技术

引言

大跨径预应力混凝土连续梁被广泛的运用于现在公路、铁路的建设中,其具有對地基处理、用料少,经济性较好以及行车安全性较高的特点。但是,大跨径预应力混凝土连续梁相较于简支梁施工工期长、危险系数高、桥梁质量要求严格。因此,加强对大跨径预应力混凝土连续梁的施工控制,是保质保量完成施工建设任务的最基本保证。

一、施工控制的主要内容

(一)结构变形控制

受各种不可控因素的影响,桥梁结构在施工过程中不可避免的会产生结构变形,很容易使桥梁结构在施工过程中的实际情况与设计产生偏差,造成连续梁难合拢困难或成桥后整体外观不符合设计要求,影响桥梁的整体结构稳定性。所以必须对桥梁结构的变形实施控制。对于悬臂浇筑的混凝土梁:梁轴线偏位10mm,挠度±20mm,梁顶面宽度±30mm。

结构变形控制中最实用的是采用布置测点观测桥梁的实际结构是否满足设计要求。梁顶测点布置在中线及腹板上的顶面上,每个梁段前端设一个测试断面,每断面顶面设三到四个测点。

(二)结构应力控制

假如连续梁的结构应力不满足设计要求,极易造成重大的交通安全事故。因此,在连续梁施工中,必须保证结构应力符合设计要求。

张拉前,张拉机具与锚具应在现场进行检查和校验。千斤顶与压力表应配套校验,以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲数。所用压力表的读数不宣低于1.5级;检验千斤顶用的试验机或测力计的精度不得低于±2%。同时,应委托具有资质的单位在现场进行道摩阻试验和喇叭口摩阻试验,以便修正设计给出的张拉控制力,减少张拉过程中的预应力损失。预应力张拉设备使用前先委托有鉴定能力的单位校定,测定油泵线性回归方程,根据千斤顶的张拉力计算出压力表读数,施工过程中实行双控,以油表读数为主,伸长值为辅,理论伸长值和实际伸长值的误差控制在6%以内。

(三)结构稳定性控制

只有稳定的桥梁结构才能使桥梁安全放心的被使用,它与桥梁的强度有着同等的意义。在桥梁施工的历史上,出现了许多因桥梁稳定性不足导致的重大交通安全事故,造成了极大的人员伤亡与财产损失。因此,在桥梁施工中,不仅要严格控制桥梁结构变形和应力,更要严格地控制桥梁局部和整体的稳定性。特别是大跨径混凝土连续梁,受动荷载或各种突发状况的影响,桥梁施工安全难以得到有效保障,交通运营时的安全更难确保。为此,建立全面的桥梁监控系统,是确保桥梁安全施工、安全运营最重要的措施。

二、预应力混凝土连续箱梁桥的施工技术

(一)线形控制

在大跨径预应力混凝土连续梁施工中,线形控制不好将对桥梁外观产生重大影响。为此,首先要求保证桥梁结构安全,并在这一条件下进行桥梁结构线形控制,即:先算出主梁的每一节段,再通过分析不同荷载时的挠度,得到每一控制点的立模标高,最后再按立模标高的误差规定调整模板的高度。线形控制的关键点是挠度,即设置预拱度。

(二)预应力张拉方法的选择

按照张拉方式来划分,预应力可分为两种,即先张法预应力和后张法预应力。前者指先对钢束进行张拉,然后对构件进行混凝土浇筑。后者指先对构件进行混凝土浇筑,等混凝土达到某一具体强度标准时,再对钢束进行张拉,使其产生性能较好的钢筋锚固。这种方法不需要用到大型的张拉台座,没有固定的使用限制,因此比较适用于生产大型的预应力混凝土构件。

(三)确定立模标高

在大跨径预应力连续梁悬臂浇筑施工中,保证桥梁成桥线形的前提条件就是确定好每一段节段施工的立模标高。多方面的考虑实际情况,正确的控制立模标高,最终形成的桥面线形较为良好。

立模标高并不等于设计中桥梁建成后的标高,一般要设置一定的预拱度,以抵消施工中产生的各种变形(竖向挠度)。其中,立模标高是设计标高和不同荷载时的预拱度反向上挠得到,其中设计标高一般由设计院提供。根据立模标高,便可有效监控施工中主桥的标高。

三、对大跨径预应力混凝土连续梁桥施工进行管控的作用

(一)根据相关国家技术标准,对大跨径预应力混凝土桥梁的施工过程进行严密控制,才能有效保证桥体的整体质量。当采用多阶段、多步骤的自架设体系施工工艺建设大跨度连续桥梁上部结构时,会影响结构内力以及标高与设计要求的符合程度。在进行此类施工控制的过程中,使用MIDAS模拟进行多阶段、多步骤自架设施工方案,根据不同时期的内力与变形得出预计值,通过对比在实际施工过程中实际数值与预计数值并进行一系列的调整,最后可以得到比较符合标准的设计状态。

(二)在桥梁投入使用前一定要确保其质量符合国家相关标准,以保证桥梁在投入使用后避免因桥梁的质量给人民带来的出行安全风险。现代社会对人民生命财产安全的高度重视,每个人都极度重视施工质量以及安全系数。为了有效的增强桥梁在建成投入使用过程中的安全性、可靠性等,需要在桥梁施工的过程中要对其施工质量、工期进行严格的控制,并在桥梁建设完成后设立永久的桥梁信息观察记录点,定期对桥梁的使用状况进行检测,为桥梁的维护与保养以及以后的发展提供强有力的数据依据,同时可以有效的保证桥梁安全平稳的运营。

四、结束语

大跨径预应力混凝土连续梁施工控制是确保大跨径预应力混凝土连续梁施工质量的重要基础,要在施工控制内容、控制方法、控制流程和施工监测等方面采取相应的措施,不断提升大跨径预应力混凝土连续梁施工控制的效果,确保大跨径预应力混凝土连续梁的施工质量和使用安全。

参考文献:

[1]雷文明.大跨径预应力混凝土连续梁施工控制技术探究[J].工程技术研究,2019(9):61-62.

(作者单位:中铁上海工程局集团第七工程有限公司)