大跨度预应力混凝土连续梁桥施工监控技术

李聪

摘要：监管技术是桥梁工程施工中的重要内容，应当充分贯彻落实在桥梁施工的全过程中。本文就大跨度预应力混凝土连续桥梁施工监控技术作出探究，简要概述监控技术的内容，并以实际工程案例来对施工监控的结构进行分析，以望能够提升我国桥梁施工质量。

关键词：大跨度；预应力混凝土联系桥梁；施工监控技术

前言

所谓的大跨度通常是指钢筋结构横向跨度大于60米或者是框架结构横向跨度大于28米的各种结构模式的建筑体。所谓的预应力混凝土就是指通过拉伸钢筋，导致在钢筋混凝土结构在承受外在合力的作用前，承受作用力的混凝土就事先受到了一定的应力的混凝土。

一、监控技术的实施

1、仿真计算的方式

关于大跨度预应力的计算内容多种多样，其中以仿真计算最为常见也最为简便，对桥梁的设计运用分段计算悬臂施工系数的主要方法就是仿真计算，进而对结构的字后形成所产生的形变力与压应力进行准确的计算[1]。在对桥梁施工设计进行监控的主要手段就是仿真计算。在应用仿真计算的过程中，相关工作者应当积极的应用仿真计算方式对桥梁的各个受力点计算模拟，进而让其处于一种理想的状态，为桥梁工程的施工打下良好的基础。

在进行桥梁仿真计算的施工过程中，应当按照建筑师对工程工序图、建筑的施工图纸以及说明来对施工单位所提供的施工组织设计来确定施工流程。要根据施工图的设计选取挂篮以及支架的重量，再根据实际设备的重量进行调整重压消除以及混凝土浇筑同时进行，准确的进行工程监控，为桥梁工程的质量做出保障。

2、应力监控的方式

设备的性能、精确程度以及使用期限的长短是建筑师进行应力监控时必须要考虑的重要因素[2]。大多数情况下都会采用钢弦式应力测量计并结合适合的频率接收机作为应力监控仪器来对应力进行监控。这属于一种间接测量的方法。这些实际测量出来的应变力数值也是建筑是进行混凝土应力设定的根据。

在应用钢弦式应力测量计的过程中，当出现测量长度高于两端固定的钢弦直径是，对压力膜片进行震动对钢弦施加震动力，在承受压力之后钢弦会出现形变。随后根据推算公式来计算出钢弦形变与混凝土形变之间的联系，进而计算出混凝土形变的应力值。

二、实际工程概况

某市一跨海大桥的主桥路段采用450+90+60m的预应力混凝土截面连续箱梁。采用单箱单室结构作为主桥单幅箱梁；箱梁的跨中高3.0m，支点梁高6.1m，采用1.64抛物线来决定梁底的变化。该桥梁的箱梁顶板宽度为17.45m，并设置百分之二的横坡，水平防止的箱梁底板宽为9.25m。该桥梁总体采用三向预应力混凝土结构进行施工。桥梁的结构示意图如图一所示。

图一、该桥梁结构示意图

1.施工预拱度

在进行悬臂桥梁施工的施工过程中，桥梁的会因为很多因素产生向上或者是向下的变形，其中包括：安装挂篮、张拉预应力、混凝土浇筑施工等荷载工况。除此之外，在桥梁后期的运营过程中桥梁也会因为汽车行驶施加的荷载力导致桥体的挠度出现变形状况。在进行施工的过程中如果不对桥梁的施工标高进行调整，并且依照调整的数据来进行施工，才能够保障在桥梁的后期运营中不会出现线性变化。因此为了满足桥梁运行后的能够满足荷载作用下的线性要求，除了要对桥梁的标高进行调整，还应当对桥梁的预拱度进行设置。

2.立模标高

控制标高的关键就是立模标高，一些的连续钢构桥梁的标高控制与一些斜拉桥梁或者是悬索桥梁相比，无法对其后期的挠度进行调整是其最大的特点。我们都知道，悬索桥梁在使用过程中对吊杆的长度进行调整，进而对其前面的线形进行调整。斜拉桥可以在施工过程中以及桥梁竣工之后对斜拉拉索进行调整使得桥面的标高以及桥梁主桥的内力得到调节。单室连续性钢构桥只有在理论上通过对预应力束对竣工后的桥梁标高进行调整，使用这种方式会严重影响到桥梁的手里状况，而且调整的幅度也是极其有限。所以在施工的过程中应当注重调整桥梁的标高，对桥梁的变形进行准确的预测，保证累计偏差的状况不会出现，为桥梁的施工质量做出保障。

三、施工监控的结果

站在该桥梁的结构形式方向来看，我们能在每一个施工节点上布置两个高程观测点以及一个轴线的高程观测点，同时还要保证两个高程观测点呈现出对称的状态，此举不仅仅可以对桥梁的箱梁挠度进行观测，同时还可以实时的观测到桥梁箱梁是否会出现扭转性变形。因此，在进行施工的过程中，需要我们观测每一个截面的挂篮前移后标高、预应力拉张后的标高、混凝土浇筑后的标高、以及立模后的标高，并及时的观测桥梁的各点挠度和箱梁的曲线变化历程，确保桥梁悬臂端的合拢精准度桥面的变形情况能够被切实掌握。图二是箱梁顶面标高测点布置图。

图二、箱梁顶面标高测点布置标高示意图

笔者选取了该桥梁中的3号桥墩以及1号桥墩的变形数据进行分析。根据施工监控显示，3号桥墩箱梁标高各个施工节点实测值与理论值之间最大的偏差为20mm以及最小偏差值0mm；1号桥墩的施工节点实测值与理论值之间最大偏差为30mm以及1mm的最小偏差值。因此，我们可以得出结论：该桥梁在施工过程中各个施工节点的实测值以及理论值之间的偏差值均能够在可承受范围之内；该桥梁的底板整体线性相较平顺并且没有出现明显的折线，也就是说明施工监控预先设置的跑高数据较为标准。除此以外，能够通过对桥梁的立模标高进行调整，在该桥梁工程最后竣工阶段的合拢时，20mm是合拢阶段最高差值。将预先设置好的合拢顺序调整为边跨合拢与边跨现浇同时进行混凝土浇筑，最后在进行中跨合拢。通过对合拢顺序的调整，可见3号桥墩的最大偏差值为11mm，一号桥墩的最大偏差值为15mm，都能够小于标准的20mm范围以内。说明对该桥梁进行施工监控能够对桥梁的施工质量起到实时监控的作用。

结语

能够对混凝土材料性能以及其测试结果的原因有很多种，大跨度预应力混凝土桥梁的有限元计算结构在很大程度上会受到这些多种多样的因素所影响。所以我们应当不断对这些不可控因素进行深入的分析与研究，参照工程的实际情况以及各方面的问题，切实落实现场的监测工作，为工程的施工质量做出有力保障。

参考文献：

[1]杨新宁.挂篮悬臂施工技术在大跨径预应力混凝土连续梁桥中的应用[J].四川水泥，2018，No.263（7）：110-110.

[2]谢明志，张涛，杨永清，等.快速铁路大跨连续梁桥施工监控及控制体系研究[J].铁道标准设计，2017，61（12）：59-64.