大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术研究

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1、大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术研究郝照升中国水利水电第十三工程局有限公司摘要：木文主要以大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术为研究对象，具体从桥梁施工控制的结构计算与控制技术两方面进行讨论，以期实现大跨度预应力混凝土桥梁施工控制水平、整体施工质量及施工安全的提高。关键词：大跨度；预应力；混凝土桥梁；施工；控制技术引言桥梁结构设计时，参数的选取、施工状况的确定和结构分析模型等诸多因素的影响，以及混凝土材料的非均匀性和不稳定性，大跨度预应力混凝土梁桥施工过程中结构的实际状态与设计状态很难完全吻合。因此在

2、桥梁施工过程中，必须对施工进行严格的控制。1大跨度预应力混凝土桥梁施工控制的内容预应力混凝土桥梁的施工控制拈结构变形控制、结构应力控制和结构稳定控制这三个方面：①结构变形控制。结构变形控制也就是线性控制，就是严格控制每一节段的竖向挠度及其横向位移，使得结构尺吵与设计尺吵的偏差控制在允许偏差内。②结构应力控制。在施工过程中，需要提前对张拉器具和锚具进行检查、校验，即要配套校验千斤顶和压力表，压力表的精度等级控制在1.5级以上；张拉预应力钢材时，需要按照伸长值进行校验。③结构稳定控制。预应力混凝土桥梁结构

3、的稳定系数可以根据轴心受压计算公式进行验算，此外，还需要严格控制施工各阶段结构部件的局部及整体的稳定。2大跨度预应力混凝土桥梁施工控制结构计算分析桥梁结构的理论计算通常用有限元素法进行分析，主要是对各节段施工工况下的相应截面的应力、位移进行分析，作为监测和施工控制的依据。目前桥梁施工控制的结构计算方法主要伍括：正装分析法、倒装分析法和无应力状态计算法。正装计算法能较好地模拟桥梁结构的实际施工历程，得到桥梁结构在各个施工阶段的位移和受力状态，同时，能较好地考虑结构的非线性问题和混凝土收缩、徐变等问题。对

4、于大跨度预应力混凝土桥梁，首先必须进行正装计算。施工预拱度应按照桥梁结构实际施工加载顺序的逆过程来进行结构行为计算和予以确定。只有按照倒装计算出的桥梁结构各阶段中间状态去指导施工，才能使桥梁的成桥状态符合设计要求。无应力状态法是以桥梁结构各构件的无应力长度和曲率不变为基础，将桥梁结构的成桥状态和施工各阶段的中间状态联系起来，这种方法特别适用于大跨度拱桥和悬索桥的施工控制。在进行奋限元分析时，根据苏结构特点建模。一般地说，大跨度预应力混凝土梁桥可按空间梁单元进行分析。在选用计算分析软件吋，应考虑工程应用

5、的方便，选用国内外有相当声誉的正版结构有限元分析软件包进行计算与分析，这些软件奋很好的前后处理功能。结构载荷应包括：混凝土自重、挂篮自重及钢筋、人员和设备的重量，挂篮移动各施工阶段的施工荷载，冋吋考虑二期恒载的重力；预应力索张拉力；温度荷载、风荷载及与结构的形成过程中有关的荷载，如混凝上的收缩徐变等。这些荷载能引起结构的附加变形和应力。一般而言，以正装计算结果作为应力监测的依据，以倒装计算结果作为预拱度控制的依据。3大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术3.1桥梁结构参数由于结构参数是控制中结构施工模拟分

6、析的基本资料，所以，它是影响桥梁施工控制中必须考虑的因素，艿准确性直接影响分析结果的准确性。结构参数主要包括以下几个方面：①结构主要构件的截面尺、在施工控制过程中，必须通过实测数据对相应的结构尺、r进行动态修正并作误差分析，尽可能的将误差控制在一定范围之内，源于截面尺寸的误差直接导致截面特性计算的误差，进而导致结构内力、变形等的分析出现误差。②材料容重。在施工控制中，必须对各种材料的容重进行准确的测量识别，即计入实际容重与设计值间可能存在的误差，从而保证桥梁结构中内力与变形的分析结果。③预应力系数。张

7、拉设备、预应力钢筋断面尺T、弹性模量、管道摩阻等诸多因素，都直接影响着预应力的取值。所以，在施工控制中，既要考虑各种因素对预应力取值的影响，又要对取值误差作出合理估计，以此来确保预松力参数的准确性，进而保证预应力混凝土桥梁结构内力、变形等的分析结果。④施工荷载。在所有架设体系中，都或多或少的存在施工荷载，在实际施工控制过程中，一定要根据实际情况对施工荷载进行取值。3.2施工监测误差施工监测是桥梁施工控制中最基本的技术手段之一，包括应力监测、变形监测等。因测量仪器本身、仪器安装、测量方法、数据采集、环

8、境情况等方面存在误差，所以结构监测总是存在误差。该误差一方面可能造成结构实际参数、状态与设计或控制值吻合较好的假象，另一方面也可能造成将本来较好的状态调整变差的情况发生。所以，保证测量的可靠性对控制极为重要。3.3结构计算分析模型无论采用什么分析方法和手段，总要对实际桥梁结构进行简化和建立起一个能够进行数学和力学计算的计划模型，而这种计划模型会与实际结构的真实情况之间存在误差，所以，在施工控制的过程中，需要建立最符合结构实际特征的模型和分析方法，必要吋还