桥梁施工中大跨度预应力混凝土的控制技术分析

桥梁施工中大跨度预应力混凝土的控制技术分析

为了确保大跨度预应力混凝土桥梁的施工安全和质量，保证成桥后的结构内力和主梁线形符合设计要求，对其施工过程中的有效控制是必不可少的。文章对桥梁施工中大跨度预应力混凝土的工艺和监测控制技术进行了分析。

标签：路桥施工 大跨度 预应力 混凝土

引言

在施工过程中，由于桥梁结构会受到多种因素的影响，比如温度变化、测量误差、施工误差、设计参数与实际数值的差异、混凝土的收缩和徐变等，因此桥梁施工中大跨度预应力混凝土的连续刚构、T型刚构、连续梁等结构的设计状态与实际状态很难完全吻合，再加上挂篮悬灌施工方法的普及应用，必然给桥梁结构带来更加复杂的位移和内力变化。

1桥梁施工中大跨度预应力混凝土的工艺控制技术

（1）预埋、张拉、灌浆阶段的控制

预埋阶段主要是预应力筋曲线形状的控制，即保证各控制点的标高定位准确、牢固，其他工序不会影响和破坏波纹管，保证标高控制点阵和曲线形状的正确，当其他工序与预应力筋预埋发生矛盾时及时处理。张拉阶段主要是保证张拉应力能够达到设计要求，其伸长值变化在设计和规范的允许范围之内。灌浆阶段主要是保证灌浆计量准确，且孔道浆体饱满。

（2）钢筋安装的控制

普通钢筋在绑扎时，严禁猛放、猛插，以防将预应力筋的外皮刺破。进行焊接施工时，严禁把预应力筋当作搭接线，且在预应力筋附近必须采取保护措施才能进行焊接。在钢筋绑扎过程中，应先绑扎梁内的预应力筋，后绑扎板内的预应力筋，而梁内的拉筋应等预应力筋铺设完之后再进行绑扎，以便预应力筋的穿筋定位。板的面筋应等预应力筋铺设完成之后才能够进行绑扎。

（3）混凝土浇注的控制

外露的灌浆孔、孔道与灌浆孔、排气孔管连接处、排气孔端以及预应力孔道接口处都必须封堵严密，以防出现因异物进入或漏浆堵塞管孔的情况。尤其是下层孔道的排气孔管和灌浆孔长度大，且又斜向伸出板面，因此必须固定牢固。在浇注混凝土时，振动棒不得碰动或接触预应力锚具和孔道，避免引起移位或损伤。如果设置预应力锚具和孔道的部位钢筋较密集，振捣较困难，容易产生塑性沉缩裂缝，则必须用短钢筋辅以人工插捣以及适度的模板外敲振，从而确保浇捣的密实。混凝土浇注完毕后应立即对孔道进行必要的检查和清理，并及时封堵灌浆孔、

排气孔管口和张拉端，防止异物的进入，以确保其后续的张拉和灌浆能顺利地进行。

（4）浆体的控制

在施工过程中必须严格控制用水量，对于未能及时使用而流动性能降低的水泥浆，严禁通过加水的方法来提高其流动性；在浆体搅拌时，水泥、外加剂和水的用量都要严格控制；搅拌机内的浆体应每次都全部卸尽，不得采取一边出料一边进料的方法；若在压浆前发现管道内残留有脏物或水分，则必须使用空压机将残留在管道内的脏物或水分清除。

2桥梁施工中大跨度预应力混凝土的监测控制技术

（1）建立实时监测体系

数据的准确采集和及时传递，是进行大跨度预应力混凝土桥梁实时监测工作的有力保障，因此在开始施工之前就要建立起精干的监测体系，其包括技术体系、组织体系和协调体系。其中，技术体系应能够通过实时测量和现场测试，采集到施工过程中的各类数据信息，并对其进行分析，从而对施工误差做出评价，同时根据需要研究制定出精度控制和误差调整的具体措施；组织体系应能够根据技术体系制定的措施合理高效地组织施工单位进行实施；协调体系应能够保证信息传递的时效性、准确性、可靠性和通畅性，既要保证施工单位的施工数据能够传递到技术体系，又要保证技术体系的指令信息能够及时反馈到施工单位。

（2）物理监测的控制

对于各工序完成时间的数据，均应通过对施工过程的严密监控来进行收集。当然，也可以直接从施工单位获得。大跨度预应力混凝土桥梁施工中的时间一般按照天或半天来进行计量。

对于环境温度，应按照常规的测温方法进行实时监测，而对于结构内部温度的实时监测，则应在梁段选择若干断面，预埋温度测试元件，测量结构内部的温度场，并综合理论分析，从而提供出施工控制的温度修正值。

（3）力学监测的控制

对于力学监测，可以通过在桥梁的控制断面埋设应力测试元件，实时监测应力变化，从而保证施工安全。应力监测的主要元件有：钢弦式应变传感器、钢筋应力计、电阻应变片、光栅光纤传感器等。这些类型的元件均能够满足监测对应变测试的要求。测量方法一般为绝对应力测试法和相对应力测试法相结合，该方法与常规的测试法相比，具有高效、准确、直接、不受施工加载过程因素限制、适于较长期观察的优点。根据大跨度预应力混凝土桥梁的特点，一般每跨设置4个应力监测断面，每个断面布置4个测点，设在主梁的四角上。

应力测试工作主要包括测试元件的安装调试、施工期间的数据采集、测试数据的分析整理和测试结果的总结。在应力实时监测中，应严禁非测试人员擅自移动、打开测试元件和集线器；进行应力测试时，在测试元件及线路附近应避免使用高温或强电磁设备；严禁将液体物质倾倒于测试元件、线路及转接器上或其附近；严禁涂污线路和测点编号；严禁在测点附近堆放施工荷载。

（4）线形监测的控制

高程测量是为了反映各施工阶段的梁段标高，通过前后阶段的梁段标高变化计算出主梁的实际竖向挠度，及时调整偏差，为工程施工提供保障。其测点在梁段的钢筋绑扎阶段进行预埋，测点顶面加工成半球形，冠顶高程混凝土面2cm。测点分为两种：位于主梁中轴线处的为控制测点（2个），位于翼缘板端的为辅助测点（2个）。在每个梁段的挂篮前移就位后、立模绑扎钢筋后、混凝土浇筑完成后均进行高程测量，并在施工过程中设置一定数量的标高通测和联测，以校核测量基点，在合拢前后及体系转换前后也安排标高通测。高程测量数据应进行温度修正后方可使用。

纵轴线测量是为了能反映施工中梁段的实际轴线位置与设计轴线的偏差，避免出现偏差积累过大而导致合拢段施工困难。轴线测点一般采用高程测点中的主控测点球冠上刻十字丝的办法设置。在每个梁段的挂篮移动就位后即进行纵轴线测量，并在施工过程中设置一定数量的纵轴线通测，在各跨合拢前后及体系转换前后也安排通测。

3小结

大跨度桥梁的施工要经过一个复杂的过程，在此过程中将受到许多确定和不确定因素的影响，导致桥梁结构的实际状态偏离理论计算分析状态。因此，桥梁施工控制的重点就是通过对施工过程中出现的偏差进行分析识别，发现问题并及时进行纠偏，同时对结构的后续阶段进行预测，使施工系统始终处于控制之中。在科学的方法没有建立之前，经验的积累十分重要。当前由于工程发展需要，正推动这项测试工作不断开展，在这大好的时机中，只要坚持不断地实践，不断地分析总结，不断地试验探索，必将使混凝土桥梁施工应力测试工作更快地走向完善。

参考文献：

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