预应力混凝土连续梁桥施工控制技术与应用

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摘要：预应力技术从理论到工程实践经过几代人的研究和不断创新。已发展为比较成熟的技术然而经调查和研究发现。由于张拉工艺不适合、孔道和锚具质量不合规范等原因，造成预应力施工中仍存在许多不足之处。鉴于此，本文主要介绍了预应力混凝土连续梁桥施工控制技术与应用，仅供参考。

关键词：预应力混凝土；连续梁桥；桥梁施工；施工控制

中图分类号：TV331文献标识码： A

一、预应力混凝土连续梁的施工技术

1、承台施工

做好放线测量，桩中心根据导线控制点进行测设，然后对承台四周边桩进行放出，同时外移50cm，并且用油漆进行标记，承台底至桩顶之间的高差同时需要测出。素砼垫层浇注：与设计标高相比，开挖基坑要低10cm，同时浇注10cm厚的素砼作为底模，将混疑土顶面整平。安装模板：侧向支撑通常选用组合钢模板，钢管、对拉螺杆、方木等。砼浇注：在浇注过程中，从一端向另一端分层浇筑，每层30cm，同时需要将振动棒插入下层砼5～10cm，避免碰撞钢筋和模板。

2、现浇梁施工

支架搭设：支架采用碗扣式支架，底部落在10cm×10cm方木上，方木与处理合格地基间空隙采用细砂或者石粉找平。碗扣支架顺桥向间距严格按120cm、横桥向间距严格按90cm控制，对于横梁及箱梁边腹板处支架进行加密，即横向间距不变，纵向间距按60cm控制。横杆上下层的间距按不大于120cm控制，且每根立杆至少要有2层横杆连接。为增强大架体系的稳定性，顺桥向每4.5m设1道通长剪刀撑。

模板安装：为保证外观，底模采用1.5厘米厚质地优良的覆模竹胶板，模板分块拼装，钉装在底部分布方木上，施工中需保证纵横向接缝在一直（曲）线上，用模板底加设木片来消除相邻模板的高差，减小和清除支架的非弹性变形及地基的沉降量，模板钉装完成后用液体玻璃胶水填塞模板接缝，防止混凝土浇筑中漏浆。

支架预压：为消除基础变形和支架的非弹性变形及支架的不均匀下沉，保证结构线形和结构安全，并为预拱度设置提供依据，主体结构施工前需对支架进行预压，预压期限原则上以支架变形稳固后即可结束。

钢筋绑扎：箱梁用所有钢筋及接头的施工严格按有关施工规范和图纸要求操作，在加工前必须作清污、除锈和调直处理。钢筋骨架在钢筋棚内加工后现场安装成型。钢筋安装，先底板和腹板，然后将内模组合拼装固定，最后施工顶板钢筋。

箱梁砼施工：混凝土采用自制拌和站拌和混凝土，拌和中严格按设计配合比配制，混凝土搅拌运输车运输，泵车灌注，插入式振捣器振捣，并严格按规范振捣，振捣时选用经验丰富的作业工人，确保底板混凝土振捣密实。

若箱梁体不能一次浇筑完成，而需分二次浇筑时，第一次浇筑到梁的底板的承托顶部以上30cm。第一次和第二次浇筑的时间应间隔至少24h。在第二次浇筑前，应检查脚手架有无收缩和下沉，并打紧各楔块，以保证最小的压缩和沉降。悬出的承托及悬出板的底面，一般应在离外缘不大于15cm处设一1cm深V形滴水槽以阻止水流污染混凝土表面。

预应力张拉：张拉采用应力控制，伸长值校核，安装锚具前需对锚垫板清理干净，后安装工作锚具、张拉千斤顶和工具锚，安装中需保证工作锚、千斤顶、工具锚三对中，为有利脱锚，需在工具锚锚孔涂上脱锚剂。封锚：在每联连续梁最后一段张拉、压浆完毕后，要进行封端混凝土施工，施工前将梁端水泥浆清洗干净并凿毛。

拆除模板和支架：支架的卸落应按程序进行。卸落量开始宜小，逐次增大，每次卸落均由跨中开始，纵向应对称、均衡，横向应同步平行，遵循先翼底板的原则。碗扣式支架自上而下依次卸落。

二、施工控制的方法

1、预测控制法

预测控制法是在全面考虑影响桥梁结构状态的各种因素和施工所要达到的目标后，对结构的每一施工阶段形成前后进行预测，使施工沿预定状态进行。某种误差对施工目标的影响则在后续施状态的预测予以考虑，以此循环，直到施工完成和获得与设计相符合的结构状态。这种方法适用于所有桥梁，是连续梁桥施工控制常用的方法，而对于那些已成结构状态不可调整的桥梁施工控制必须采用此法。常见的方法有卡尔曼滤波法、灰色系统理论控制法等。

2、自适应控制法

鉴于连续梁桥己完成节段的不可控性以及施工中对线形误差的纠正措施有限，自适应控制法是很有效的。自适应控制法的基本思路是当结构的实测状态与模型计算结果不符时，通过将误差的计算模型输入到参数识别算法中去调节计算模型的参数，使模型的输出结果与实测结果一致，得到修正的计算模型参数后，重新计算各施工阶段的理想状态。经过几个节段的反复辨识后，计算模型就基本与实际结构一致，从而对施工过程进行有效控制。

3、线形回归分析法

线形回归分析法是通过对悬臂箱梁挠度与悬臂长度、悬臂重量的一元线形回归处理或二元线形回归处理，总结建立挠度线形回归数学模型。它可以用于分析箱梁挠度变形的规律，也可用于预测待施工梁段的挠度，但无法对温度和施工引起的误差进行修正，在梁段数比较少时所得到的回归曲线的精度难以保证。

三、预应力混凝土连续梁桥施工控制效果的影响因素

1、结构参数

1.1构件的截面尺寸

梁桥施工截面受施工环境的影响很容易出现尺寸偏差，工程验收时允许构件截面尺寸存在误差，但是一定不能超过技术要求的误差限制。验收中允许存在的误差尺寸将直接决定截面特性误差，对构件结构的内力以及变形等因素的分析结果会产生较大的影响。

1.2结构材料弹性模量

结构材料的弹性模量直接影响材料的结构形态，施工中常用的材料多为超静定结构，结构分析的结果受结构材料弹性模量的影响。但是，施工中使用的成品构件，以混凝土结构最为典型，这种结构的弹性模量与施工设计采用的数值差别较大，因此，工程管理者应该根据施工进度对施工现场进行定期检查，尤其要注意混凝土的强度是否符合要求，根据施工要求对出现偏差的结构材料的弹性模量进行修正。

1.3材料重度

梁桥结构内力与变形受材料重度的影响较大，施工控制工作必须注重材料实际重度与预期重度之间可能存在的误差值，将可能存在的误差值计算到材料的实际重度中。集料与钢筋含量的不同对材料重度会产生较大的影响，因此，施工人员应对集料与钢筋含量进行有效地控制。

2、施工工艺

为了保障施工建设的安全，施工单位必须完善施工控制工作，施工管理者应该高度重视施工工艺对实现控制目标的影响。施工控制对施工工艺的要求非常高，施工中必须考虑由制作、安装等带来的与实际数值存在的误差，保持施工人员可以有效地控制施工状态。

3、施工监督

梁桥施工控制中施工监督种类较多，包括梁桥变形监督、预应力监督、施工温度监督等。施工监督受仪器安装、测量仪器、测量方法以及测量环境的影响检测数值会存在误差。检测中的误差对梁桥结构有较大的影响，因此，施工监督人员必须提高检测力度，保障检测数值的准确性，把检测中可能存在的误差值计算到施工控制分析中。

4、计算模型

任何施工建设都需要建立结构计算分析模型，模型的建立是通过对实际建筑物进行仿真分析。简化的模型需要对实际建筑物进行各种假设，如边界条件、模型的精准度等，计算模型与实际建筑物之间必然会存在较大的差别，施工控制工作要对计算模型中假设的因素进行准确的分析，特殊情况还需要进行专门的实验研究，使计算模型最大限度地接近建筑物的实际状态。

5、温度变化

梁桥的应力与变形受施工环境的影响较大，温度的变化受时间的控制，施工管理者应该定期对梁桥的应力与变形状态进行测量。影响施工温度的因素有季节变化、日照温差、以及残余温度等，温度的变化很难进行控制，施工控制人员应该将一天的温度分段进行采集，制定温度采集数据表，根据数据的变化规律对施工温度进行合理的控制，保障梁桥施工建设的顺利进行。

6、材料参数

6.1材料容量

材料容量是影响预应力混凝土连续梁桥施工控制效果的主要因素之一，施工控制必须计入实际材料容量与预计材料容量之间存在的误差，尤其是混凝土材料，不同集料与钢筋含量对材料容量都会产生较大的影响，因此，施工控制必须对材料容量进行准确地识别。

6.2混凝土收缩、徐变

混凝土的收缩、徐变对梁桥结构的内力、变形有很大的影响，主要原因是预应力混凝土连续梁桥施工中混凝土加载龄期较小、各阶段加载龄期差距大，施工控制工作应该对混凝土的收缩、徐变进行准确地研究，建立科学合理的收缩、徐变参数模型。

结束语

桥梁施工控制是现代桥梁施工建设的必然趋势，是桥梁施工质量和桥梁施工安全的重要保证。有效的施工控制能提高桥梁的建设质量，并实现外形美观、行车舒适。随着预应力混凝土连续梁桥的发展，其施工控制技术也越来越成熟，但技术是没有止境的，需要我们更加深入的探索。

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