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预应力连续梁施工监控关键技术研究

2019-08-08

山西建筑 2019年15期
关键词:徐变线形张拉

霍 达 君

(山西省晋中路桥建设集团有限公司,山西 晋中 030600)

1 相关理论基础概述

1.1 施工监测的主要内容

在预应力连续梁桥施工过程中,主要监测内容包括温度、应力和位移的监测。通过对预应力连续梁进行监测,可以掌握施工过程中梁的结构状态,便于制定施工控制措施。

1)温度的高低会直接影响预应力连续梁内部应力,其影响主要取决于日照温差层面。由于日照所产生的温差会影响预应力连续梁各个截面的变形,由于结构内部互相约束,导致在截面内产生温差应力。另外,温差变化还会造成预应力连续梁的结构产生变形,甚至影响梁的合龙施工,造成桥梁内力状态变差。

2)应力会直接影响预应力连续梁的结构受力状态,采取应力监测可以对桥梁结构安全起到保证作用。现阶段是通过对受力显著区域进行应力测试来监测应力。由于受到环境因素的影响,应力监测实测值与理论值之间会存在一定的误差,为了准确确定应力值,应对误差进行分析处理。

3)通过对预应力连续梁位移的监测,可以有效控制桥梁线形,使其符合设计要求。在各个施工环节进行位移监测,准确确定模板标高、施工预拱度,确保施工线形符合设计要求。

桥梁施工监控关键流程详见图1。

1.2 施工控制相关内容

通过对预应力连续梁进行施工监测,监控温度、应力和位移的变化,对理论值与实测值二者误差的形成原因进行查找,以对施工参数进行有效调整。通过对预应力进行有效调整,能够对预应力连续梁结构受力状态进行有效改善,避免产生结构破坏现象。例如,通过对预应力张拉力进行调整,能够对混凝土开裂现象进行有效避免。一般来说,在施工过程中,如果能够对设计与规范进行严格遵守来进行施工,无需大范围调整预应力的张拉应力。通过全面分析监测结果,对构造物标高进行准确调整,能够保证预应力连续梁桥的线形处于最佳状态。

2 预应力连续梁施工监控的影响因素

2.1 连续梁结构参数

1)材料弹性模量。

预应力连续梁桥的主要结构参数,包括多种指标,如混凝土收缩徐变、预应力、材料弹性模量、材料容重等。其中,预应力连续梁结构应变和材料弹性之间存在极为密切的关系,在施工过程中,只有对施工材料进行合理取样,对修整参数进行确定,才能够将误差进行有效减小。

2)截面尺寸。

在施工过程中,因受多种问题的影响,造成构件实际尺寸和其设计尺寸之间产生一定的不同,以上差距必须要控制在一定范围中。假如混凝土构件的截面尺寸出现比较大的偏差,则混凝土构件的内力、扰度变形等便会遭受到严重影响,综上所述,在实际施工过程中,一定要将监测工作做好。

3)材料容重。

针对混凝土构件的自重,深受材料容重的影响,混凝土构件自重在极大程度上影响着桥梁的变形与应力。针对使用材料的实际容重,如果其设计容重和其之间出现越来越大的差距,则对桥梁结构造成的影响就越大,因此在施工过程中,一定要严格监测钢筋与混凝土材料,保证能够满足设计要求。

4)预应力。

桥梁结构的线形、应力受预应力的影响较大,预应力能够很好的改善桥梁的应力状态。在张拉预应力钢绞线时,在一定程度上会损失一定的预应力,为有效避免预应力出现损失现象,在实际施工过程中,一定要严格控制预应力孔道的摩阻力。

5)施工荷载。

在悬臂梁进行预应力连续梁施工时,桥梁结构会遭受来自于施工人员、材料、机械的施工荷载,使桥梁结构中出现应变与应力。在实际施工过程中,一定要在规定位置堆放施工机具与施工材料,以对临时荷载对桥梁结构造成的影响作用进行减少。

6)混凝土的收缩徐变。

在进行预应力连续梁悬臂浇筑施工作业时,因为施工速度过快,进而缩短混凝土的龄期,在极大程度上影响着结构的线形与应力。此外,针对混凝土的收缩徐变,湿度与温度对其造成一定的不良影响,所以在实际施工过程中,一定要严格监测混凝土的湿度环境与养护温度。

2.2 施工工艺

在施工过程中,预应力连续梁桥施工作业常选用悬臂施工法。因受多种因素的影响,如施工人员技能偏低、施工质量控制不够严格、安装出现误差、机械化程度偏低等,进而对施工质量造成严重影响,所以一定要将监测工作做好。

2.3 温度的变化

桥梁主梁的挠度,在极大程度上深受温度变化的影响。在不同环境状态下采集桥梁结构挠度、应力相关数据,其结果往往相差较大。所以,为提高监测数据的精准性,一定要深入考虑温度的变化,这样才能够有效减小温差对结构应力、挠度的影响。

2.4 混凝土的收缩徐变

针对桥梁结构的挠度和应力,混凝土收缩徐变对其所产生的影响也是非常大的,同时这和混凝土加载龄期之间存在着极为密切的关系。一般来说,混凝土的加载龄期短,会加大混凝土的收缩和徐变。此外,相邻桥墩的施工进度不同,也会出现不同程度的收缩和徐变。

3 施工监测的技术要点

3.1 预应力张拉的控制

在控制预应力张拉时,一定要先正确安装预应力管道,严格控制偏差。针对预应力张拉力的实际伸长值与理论伸长值,一定要对其进行合理计算。在张拉预应力过程中,应将张拉伸长量与张拉力作为主要依据,以有效控制预应力的张拉,提高施工质量,而预应力张拉作业完成以后,应及时进行压浆施工作业,同时确保饱满度。

3.2 成桥合龙施工质量的控制

为能够顺利进行合龙施工,首先一定要构建完善的监测系统,在进行合龙施工时,一定要严格监测关键截面的位移与应力。其次,对环境温度的影响进行深入考虑,对合龙最佳施工实践进行明确。最后,对合龙误差进行有效调控,使其控制在允许误差范围内。

3.3 线形控制

为有效确保预应力连续梁的线形,首先,对完善的观测制度进行构建,对高程控制测量和平面控制测量严格进行。针对所有梁块的施工的观测误差,一定要对其进行及时跟踪观测,制定有效的调整对策。其次,要高度重视施工荷载的计算,同时注重施工气温的监测。如图2所示,某桥梁节段标高理论值与实测值对比分析图,通过深入分析数据发现,和成桥监测点上全部节点的实测标高值相比,设计标高值与实测值的误差都不大于1 cm,满足规范要求,充分说明,该测段桥梁线形的变化满足设计要求。

4 结语

在我国,预应力连续梁桥是一种运用非常普遍的桥梁结构形式。尽管预应力连续梁桥施工技术现已较为成熟,不过在施工过程中依然存在不少问题,一定要对其施工过程进行严格监测。

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