技术与市场 ２Ｏｌ４年第２１卷第６期 技术研发 大跨度预应力混凝土连续刚构桥施工控制 王德英，陈 明 （广西交通职业技术学院，广西南宁５３００２３） ● 摘要：介绍桥梁结构理论计算分析及施工控制内容和方法、线形控制原理、内力控制和温度控制等内容，并对主梁线形 测量进行方法解读，重点强调各种挠度的控制措施。 关键词：大跨度；混凝土；连续刚构桥；挠度；控制 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６—８５５４．２０１４．０６．１１３ Ｏ引言 大跨度预应力混凝土连续刚构桥建设施工涉及众多技术 要素。实施施工技术控制，对提升施工质量，确保桥梁成桥和 设计相吻合有重要意义。由于混凝土材料具有不稳定性和不 均匀性，必然造成施工过程中产生变形。所以，要及时检测这 些误差，并分析造成误差的原因，制定和调整下一步施工方案， 实现施工全程质量控制。 １ 桥梁结构的理论计算 采用有限元法计算分析，这是目前桥梁结构理论计算的基 本方法。主要是针对施工各个阶段中桥梁的相应截面的应力、 位移等因素进行分析。具体分析方法有正装、倒装分析法和无 应力计算法等。所谓正装分析法，就是对桥梁结构各个施工阶 段的位移和受力情况进行模拟，并对非线性和混凝土收缩、徐 变等问题进行分析。在实际操作时，对于那些跨度较大的预应 力混凝土桥梁，必须要先进行正装计算；而对于施工预拱度进 行分析时，则需要采取倒装分析法，也就是按照桥梁结构施工 加载顺序的逆过程进行。采用倒装分析法，可以掌握施工各个 阶段的变形情况，这对针对性指导施工有重要作用。 无应力状态分析法是针对桥梁构件的无应力和曲率进行 的。如果这些构件的无应力长度和曲率不变，就可以将桥梁结 构的成桥状态和施工中间状态联系起来，分析相关控制数据。 无应力状态法比较适用大跨度拱桥和悬索桥的结构分析和施 工控制。 大跨度预应力混凝土桥梁结构在进行有限元分析时，大都 要根据特点建模，然后进行相关分析。在实际操作时，要选用 合适的计算机软件参与分析，可以选用“桥梁博士”进行计算和 分析。这些软件都有很强的系统处理能力。一般情况下，正装 分析计算得出的结果，都作为监测的依据；倒装计算得出的结 果可以作为预拱度的控制依据。 ２对主梁线形的测量 ２．１ 主梁挠度、轴线和顶面高程测量 要进行相关测量，首先要对桥梁相关结构预设观测点，可 以在每一节悬臂端梁顶预设一个轴线点和四个标准高度观测 点。为了便于观测，可以用红色油漆对这些观测点进行标识， 并且编上号，便于记录统计。先使用水准仪进行标准高度测 量，确定标准高度之后，再对每一个施工阶段，运用三种工况平 行测量的方法，测量出每一节的主梁挠度，并进行相互校 正核对 在对轴线进行测量时，可以采用钢尺和全站仪，运用视准 法对轴线前端进行测量，查看偏位情况。需要注意的是，在采 用视准法测量时，要将轴线的后视点引导过渡墩，然后再由远 点对近距离进行控制。在对顶面高程测量时，要在主梁顶面混 凝土的截面上设置２—４个观测点，然后将每次测量数值进行 平均，这个平均值就是主梁顶面高程值。通过测定不同施工阶 段的主梁挠度变化值、轴线偏移值，就可以确定立模高程值，也 能够获得主梁顶面的实际高程值，然后将立模高程值和实际高 程值进行比对，就可以对施工质量进行检验控制。 ２．２ 同跨两边对称截面高差与多跨线形测量 在同跨施工阶段，如果两边施工进度一样，就可以直接测 量两边对称截面的相对高差是多少，要是两边施工进度不一 致，两边相对高差测量就没有多少可比性。测量时，可以将比 较快的一边对应截面和对面最末端截面进行截面相对高差测 量。对称截面相对高差测量要采用多点测量取其平均值的做 法。这样获得的同跨两边截面相对高差值，就可以为制定相关 控制措施提供准确数据。 在施工的各个阶段都要对主梁的全程线形进行定期和不 定期通测，确保各个跨线形都处于控制范围之内，保证整个桥 梁线形的统一性和协调性。 ２．３主梁立模标高测量 测量立模标高一般使用精密水准仪，而且要选择温差不大 的时间段进行，尽量减少环境因素造成的误差。施工方要在立 模到位后，对立模进行测量，建设单位要对各个施工阶段的立 模进行标高的多次测量，施工监理单位也要多次对其进行抽 测，确保立模标高处于正常范围之内，如果发现问题，要及时进 行会商处理。 ３施工控制的内容和方法 施工控制分为监测和监控两个部分。监测是主梁和其他 部位设置传感器获取相关数据，监控是根据监测数据进行技术 分析设定下一步的施工技术参数。施工工程中，通过对内力、 标高的实测值和预计值之间存在误差进行分析，找到产生误差 的原因，并进行相应调整，设定下一个阶段的立模标高，这样可 以达到内力和挠度进行双控的目的。 大跨度预应力混凝土连续刚构桥施工一般包括线形控制 和内力控制两个方面。挠度控制就是要对每一节段箱梁的竖 向挠度和横向位移进行相应控制。通过测量分析偏差，调整下 一阶段方案，也为下面梁段立模做好设计。所谓内力控制，就 １８９ 技术研发 ＴＥＣＨＮｏＬｏＧＹ ＡＮＤ ＭＡＲＫＥＴ 是在一些受力截面里埋设测试元件，对结构内的受力情况进行 适时测试，这样可以及早发现问题，并采取相关措施保证结构 安全。 ４线形控制的原理与技术 Ｈ， ＝ｈ ＋＿／， ＋ｂ十ｈ一】 其中：日 ：表示施工ｎ梁段箱梁立模标高 ｈ：表示ｔｔ截面设计 标高 ：表示截面计算挠度（在具体施工中，截面的挠度需要 作出适时的调整，而影响挠度的因素也有很多，像挂篮、混凝土 湿重、预应力、温度变化、临时荷载和荷载引起的挠度）；６：表示 实际测得的挂篮弹性挠度 ｈ一，：表示（ｎ一１）截面实测标高和 大跨度混凝土连续刚构桥，不管采用什么样的施工方式， 都会造成桥梁结构发生变形，也就是存在一定的挠度。如果实 际位置偏离较大，就不能保证合龙桥梁，或者造成实际线形性 设计标高与调整值和之差。 施工过程中，由于结构荷载的变化也必然要引起内力的变 化，为了掌握内力变化情况，要对结构内力进行随时监测。可 质和设计不吻合，所以，确保挠度误差在规定范围之内，以满足 ５结构内部的应力监测 设计要求，就一定要进行线形控制。 施工中的线形控制可以分为平面和竖向两个部分。平面 控制是保证桥梁轴线所在的平面要符合设计要求。如果是直 线桥梁，就显得容易很多，要是面对曲线桥梁就必须要对结构 以事先选择受力典型的悬臂根部关键截面设置应力计，并随时 进行监测，掌握内力变化情况。 ６施工过程中的温度控制 进行分析，并采用一定措施确保达到设计要求。竖向控制则是 在梁段上设置一些测试点，用这些点进行标高进行线形控制。 竖向线形控制在预应力混凝土连续刚构桥建造中占据重要地 温度对主梁挠度有重要影响，温度变化主要体现日照和 季节温度变化。日照温差控制，主要是在桥墩和主梁埋设温 度传感器，进行实测获得实际温度差。摸清日照温差对主梁 产生的影响规律，可以为桥梁施工线形和内力控制提供温度 依据。季节温差对主梁挠度影响不是很大，只是在成桥之后， 季节温差变化可以使桥墩产生轴向收缩，会对主梁产生一定 影响。 ７结语 位，只有确保竖向线形控制良好，才能让桥梁顺利合龙。如果 竖向线形控制较差，出现较大偏移，桥梁难以合龙，桥面产生纵 向起伏。不仅如此，竖向线形控制不好，还会造成桥面恒载超 重，出现预应力筋偏角增大，也会影响桥梁外观。所以，在桥梁 施工中一定要加大竖向线形控制力度，确保桥梁线形形状与设 计相符合。 连续刚构桥挂篮悬臂浇筑过程中，每一块箱梁都可以分为 挂篮前移、浇筑混凝土和张拉预应力三个阶段。为了准确掌握 箱梁施工不同阶段挠度变化情况，要在混凝土浇筑前后和预应 力张拉前后，都要对相关挠度进行测量。在具体实施测量时， 要注意环境温度对测量结果的影响，可以选择早晨进行测量。 在施工时，要对每一梁段进行多次测量，这样可以通过挠度变 大跨度预应力混凝土连续刚构桥施工中，进行模拟和结构 分析，实时跟踪控制目标，对影响施工的各种挠度进行监测，分 析原因，制定相关调整方案，掌握内力监测方法，减少温度对挠 度的影响。这都是施工中的重要技术环节。只有严格执行这 些技术措施，才能确保桥梁施工达到设计要求。 参考文献： 化找到引起变化的原因，及时进行校正，保证箱梁悬臂端的合 龙顺利。 ［１］ 杨光．大跨度预应力混凝土连续刚构桥控制长期变形的 研究［Ｊ］．交通科技，２００９（３）． ［２］ 郭帅，苏毅．大跨度预应力混凝土连续刚构桥设计探讨 ［Ｊ］．技术与市场，２０１２（４）． ［３］ 靳志刚，左德忠．大跨度预应力混凝土连续刚构桥合理边 预拱度设置是主梁线形控制的主要内容。在施工中，预拱 度指令一般有检测监控单位提供方案，并在监理工程师确认之 后才能进行施工。预拱度设置科学，可以有效抵消施工中产生 的各种挠度，这需要进行施工阶段计算才能确定每个浇筑阶段 的挠度和立模标高。施工中，箱梁立模标高计算可以采用下面 公式： 中跨比研究［Ｊ］．交通科技，２０１０（３）． ［４］ 吕江，吕彝，吕建强．高矮墩大跨度连续刚构桥施工控制 研究［Ｊ］．建材世界，２００９（３）． （上接第１８８页） ２．３现场热再生技术的应用前景 越大，对公路交通安全以及养护工作提出了更高的要求。热再 我国高速公路目前正处在高速发展建设的阶段，现场热再 生技术是一种连续性的作业方式，并且可用于大面积的路段施 生技术在高速公路养护维修中的应用，不仅能够对原路面上的 沥青混合料完全利用，同时施工中不会产生太大的环境污染， 对交通的影响也非常小，并且具有较好的经济效益以及社会效 工，这种施工技术可以在短时间内实现降温，能够在极短的时 间开放交通，对交通不会造成较大的影响。这种热再生工艺与 益，值得大力推广与应用。 参考文献： 传统的公路维修相比，施工工作强度低、经济环保，正好与我国 可持续发展战略以及节能环保理念保持一致，所以这种公路维 护工艺必得到广泛的推广与应用。 ３结语 ［１］ 赵宝旭，李辉．沥青路面现场热再生技术的应用［Ｊ］．公 路建设，２０１２，２３（１２）：１４３—１４４． ［２］ 张茂海．浅谈现场热再生技术在高速公路的应用［Ｊ］．公 路．２０Ｉ１，２３（９）：２４—２５． 随着我国交通事业的发展，高速公路上行驶的车流量越来 １９ｏ
