预应力混凝土连续梁桥挂篮施工质量控制研究

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  摘 要:随着21世纪的到来,我国的高速交通事业正在蓬勃发展,大量的大跨径桥梁工程被确定投入建设,这也促使着我国的预应力混凝土连续梁桥技术有了很大的突破。预应力混凝土连续梁桥的施工方法很多,根据实际需求决定技术的选择。就目前的工程技术选择来看,悬臂浇筑和悬臂拼装施工法得到了比较广泛的应用。而这两种方法的使用,务必给施工质量带来一定的隐患,那就是桥梁结构的内力和位移变化。所以通过必要的施工控制,才能保证工程施工安全和质量。
  关键词:预应力混凝土;连续梁桥;施工控制
  预应力混凝土桥梁中,要想发挥挂篮悬挂技术的效果,就必须控制好其线型和标高。由于混凝土并不是均匀质地的材料,它除了具有自身特有的特性外,还受到周围环境因素的影响,所以桥梁的拱度并不是单靠计算就可以得出结论那么简单的。比如混凝土特有的收缩徐变特性就受到浇筑时间、温度等因素的影响,导致施工结束后会存在一定的偏差,从而影响桥梁的合并。所以,为了保证施工进度顺利的进行,为了桥梁的实际成型与设计相符,就要求在施工过程中进行严格的施工控制[1]。
  1 影响因素
  1.1 结构参数
  材料的选择是影响工程质量的重要因素,也是施工控制中的一项重要内容。在进行施工组织设计时,设计的结构参数往往与实际施工时存在著一定的偏差。因此,结构参数的选择必须根据实际施工的样本参数来选定,以保证整体结构的完整性和安全性。结构参数的主要包括以下几个方面[2]:
  (1)截面尺寸。通过动态取值的方法进行初步确定,然后通过误差分析,最终确立。
  (2)材料弹性模量。通过抽样调查的方式确定,保证数据的准确定。对于特殊的标准材料,也可以采用国家建材中心实验室的实验数据。
  (3)材料容重。一般结合建筑材料相关资料,通过抽样调查的方式确定该参数。
  (4)材料热膨胀系数。一般的建筑材料相关资料中都会有这个参数。
  1.2 施工工艺
  为了能够使整体结构完整和工程结构质量良好,需要进行科学合理的施工控制,以保证桥梁成型时达到良好合理的状态。所以施工过程中必须考虑所有因素,包括施工工艺中的各个环节,如挂篮大跨径098变形、混凝土浇筑误差等因素都要考虑到,这也要求着施工人员在施工过程中必须认真负责的进行施工作业,保证工程质量。
  1.3 施工监测
  施工监测其实是最基础最简单的施工控制手段,是施工进度顺利进行和成功完成的重要保证。而且从实际监测数据中,可以反应出工程施工的质量。施工监测的内容包括应力、应变、温度以及结构参数的各种实际测量强度等。施工监测就好比自我检查,能够及时检查出局部施工中存在的问题,能够及时有效的进行修正,以保证整体工程的质量[3]。
  1.4 模型分析
  模型是对实际桥梁结构数据进行抽象、预期而整合的桥梁模具,各项参数的确定可能都会存在一定的误差,要根据实际有效的数据对模型的数据进行修正,以便获得更加准确有效的结果。
  1.5 温度变化
  温度是影响建筑材料的重要因素。不同材料在不同温度变化时会发生不同程度的变形,随之桥梁结构也相应的发生一定的变化,这样就会导致不同时间里实际测量的结构数据是不一致的。所以在工程质量控制中,要尽量控制温度对建筑结构的影响。一般的测量应该选择在温差变化比较小的时间进行,而且每天应该选择在同一时间段进行测量,以保证温度因素对结构的影响是一致的。
  1.6 收缩徐变
  混凝土的收缩徐变特性对预应力混凝土桥梁的影响也是比较严重的。一方面,收缩徐变本省存在着很多不确定的因素,难以控制;另一方面,收缩徐变还对桥梁结构产生直接的硬性。所以对于混凝土的收缩徐变因素应该重点控制。可以通过计算机模型模拟混凝土的收缩和徐变,利用模拟数据选择建筑桥梁,以达到控制混凝土收缩徐变的效果。
  2 主要内容
  连续桥梁施工时一个循环的过程,其环节包括施工、检测检验、调整,任何一个环节都应该以设计数据为基础,实际情况为原则。无论是设计分析的理想状态,还是实际施工都会存在一定的误差,所以施工控制实际是对各个环节产生的误差进行分析识别和调整的一个过程,都必须以结构的安全合理为最终目的。
  2.1 结构变形控制
  不管是设计的状态是如何的合理,还是施工中如何严格按照设计进行,最终设计成型的结构都会存在一定的变形误差。所以必须调整控制桥梁结构的变形现象。任何一个结构都不可能与设计尺寸分毫不差,就需要尽量减少结构尺寸与设计尺寸的偏差,以求达到《公路桥涵施工技术规范》允许的误差范围内。通过实际施工,测验,然后进行调整,达到相应的误差允许范围[4]。
  2.2 结构应力控制
  结构应力误差的影响严重影响着桥梁结构的安全,对其控制主要表现在以下方面:
  (1)张拉机具与锚具应在现场进行检查和校验。把千斤顶和压力表相互配合进行校验,以确保结构的张拉力和压力之间的关系曲线复合标准要求。选择的压力表读数不宜低于1.5级;检验千斤顶用的试验机或测力计的精度不得低于士2%。
  (2)预应力钢材张拉时,应采用应力、应变共同控制的方法,在满足应力的条件下,应用合理的方式对钢束的伸长量进行标准校核,以求达到相关规范的标准。
  3 施工控制的方法
  施工控制的方法主要包括预测控制法和自适应控制法,一般两者采取相互结合实行,更大程度的对工程施工进行控制,以保证工程结构的质量。预测控制法是指全面考虑影响因素后,对桥梁结构进行预测,以确保施工进度根据预定状态进行。由于预测本身就存在着一定的误差,所以需要分段分期的根据实际施工进行多次的预测,以达到减少误差,确保施工顺利完成,保证结构的受力和线型合理,保证整体桥梁的质量。自适应控制法是指当误差产生时,通过修改一些结构和更换材料,反复迭代,应用计算机重新计算,以求计算机模型与实际结构一致。模型修正完成后,重新计算实际施工的内力和位移,并将重新计算的数据应用到后期施工中,以保证工程质量[5]。
  4 结束语
  预应力混凝土连续梁桥挂篮施工质量的控制,是为了保证桥梁的整体结构完整性和功能性。其控制原理简单,但是实际操作需要一定的技术和严谨的分析。必须以理论依据为基础,结合实际情况进行不断的调整,是一个反复的过程。为了桥梁的顺利建成和工程质量保障,必须认识到施工控制的必要性和重要性,只有全面具体的施工控制,才能为工程施工提供良好的保障,才能保证工程质量优良。
  参考文献
  [1]潘涛,郭钟群.预应力混凝土连续梁桥挂篮法施工质量控制[J].江苏建材,2012,04:38~40.
  [2]向征.大跨度预应力混凝土连续梁桥施工控制技术[J].公路交通科技(应用技术版),2013,10:317~319.
  [3]冯联新,王士勇,甄晓霞.预应力混凝土连续梁桥及T构桥挂篮悬浇施工的挠度控制[J].工程建设与档案,2005,03:186~188+208.
  [4]王成花.预应力混凝土连续钢构桥梁施工质量控制探析[J].低碳世界,2014,03:205~206.
  [5]刘黎明,宁平华,熊正元,黄道沸.主跨138m预应力混凝土连续梁桥的施工控制[J].城市道桥与防洪,2002,01:53~58+0.
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