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大跨度预应力混凝土连续梁桥施工监控李艳

发表时间：2020/10/21 来源：《基层建设》2020年第19期作者：李艳

[导读] 摘要：预应力混凝土桥梁是我国桥梁建设中较为常见的一种施工方式，它由于施工简单、抗震作用好、桥梁变形小、舒适度高等成为大跨度公路桥梁的最佳选择。

        中铁建大桥工程局集团第六工程有限公司吉林长春 130000
        摘要：预应力混凝土桥梁是我国桥梁建设中较为常见的一种施工方式，它由于施工简单、抗震作用好、桥梁变形小、舒适度高等成为大跨度公路桥梁的最佳选择。预应力混凝土连续梁施工过程中采用的混凝土浇筑量大，包括桥墩、支架、悬臂等。浇筑的过程中一些细节性的控制失效都很可能引起施工过程中桥体坍塌和人员伤亡事件。通过对各施工阶段应力和变形监测，及时在施工过程提出修正，保证桥梁结构施工质量，使成桥处于安全状态。因此加强大跨度预应力混凝土连续桥梁施工监控对预防施工事故的发生有着重要的意义。
        关键词：悬臂浇筑；大跨度预应力；施工控制
        工程概况：以作者曾经参与施工过的项目为例，该大跨度悬臂浇筑连续梁共分三跨，即60+100+60m。中支点高7.85米，边支点及跨中粱高为4.85米，全长221.5米。中支点高7.85米，边支点及跨中粱高为4.85米，全桥分为2个0号段、1-13号悬灌段各两个、1′-13′号悬灌段各两个，2个边跨现浇段（15号段）、2个边跨合龙段（14号段）、1个中跨合龙段（14′号段）。
        主跨及影响架桥工期的连续梁采用挂篮悬臂浇注，及早安排施工，边跨现浇梁采用支架法施工。所有桥梁混凝土采用集中生产，混凝土输送泵灌注，必须满足高性能混凝土的要求及混凝土耐久性和抗腐蚀性要求。大体积混凝土采取控制水化热和灌注时间、温度以及加强养护等措施，防止混凝土开裂。
        一、预应力混凝土连续箱梁施工
        悬臂浇筑段施工工艺：⑴ 挂篮构造⑵ 挂篮的加工⑶ 挂篮拼装及预压⑷ 挂篮悬臂浇筑施工（每个T构悬臂施工从1#段开始，对称拼装好挂篮后即进行悬臂浇筑施工。其施工步骤为：在挂篮上绑扎底板及腹板钢筋→安装预应力管道→将0#梁段内的内模拖出→根据1#梁段的标高调整内模标高→绑扎顶板钢筋→安放预应力管道→安装端模板→一次对称浇筑1#梁段混凝土→养护→预应力张拉→压浆→挂篮行走至下一节段就位。）⑸ 钢筋加工安装⑹ 混凝土施工⑺ 挂篮拆除合龙段施工：合龙段施工工艺：安装吊架模板→绑扎钢筋、安装预应力管道→安装劲性骨架并立即张拉临时束，边跨时将直线段与悬臂端间锁定，中跨时将两“T”构悬臂端间锁定→“T”悬臂端压配重→浇筑合龙段砼（选择一天中温度最低的时间进行）同时逐级解除配重→砼养生至设计张拉强度→按设计要求张拉预应力束→解除吊架拆除模板→按设计要求解除锁定→张拉剩余合龙束并压浆。
        二、连续桥梁施工的技术措施
        1.连续梁施工技术措施
        挂篮通过挂篮试压消除非弹性变形，测定弹性变形，0#段、直线段施工时也通过对支架预压消除非弹性变形。0#段钢筋密集，预应力管道纵横交错，施工时加强砼振捣，波纹管接头连接严密牢固，在管道内插入硬质塑胶管防止漏浆堵孔。
        悬臂浇筑两侧对称、平衡进行，保持两侧的施工荷载偏差在设计允许范围内。根据施工控制方案对各工况的情况进行测量并据此进行线形控制，安排专业人员进行线形控制，确保结构外型及结构受力满足设计要求。悬灌梁各部分截面一次浇筑完成，分节段施工时，新旧砼接缝表面必须凿毛、清洗，以保证新旧砼结合良好。砼养护要求保温、保湿、防晒养护不少5天，尽量减少收缩、温差的影响，以确保砼的施工质量。连续梁水平线刚度对行车安全和舒适度有着重要影响，对连续梁各段变形观测。
        2.砼质量控制技术措施
        为保证砼结构的长期耐久性能，桥梁结构采用高性能耐久性砼。砼在具有自动计量和检测装置的拌和工厂集中拌和。严格控制砼的搅拌、运输、浇筑和振捣作业程序，强化砼的保湿保温养护过程，实现对砼施工全过程的质量监控，从而确保砼的各种性能。

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        0#段大体积圬工大施工时，砼内部的水化热问题十分突出，施工中采取有效的措施降低水化热、防止砼开裂。措施有如下三点：
        ⑴ 减少砼的水化热，降低砼的内部温度
        ⑵ 排出砼内部的热量，降低砼内部的温度
        ⑶ 加强施工过程控制
        三、大跨度预应力混凝土连续梁桥施工控制研究
        本线连续梁采用悬臂灌筑法施工，设计线上工程对桥梁墩台沉降和相邻墩台的差异沉降、桥梁上部结构的线型稳定提出了严格的要求，施工中要采取严格的技术、工艺保证措施，以控制墩台沉降和梁部收缩徐变引起的结构线型变化，施工期间对墩台沉降要进行系统的观测。连续梁对线形要求严格，施工期间要对线形控制提前做好线形控制方案。
        两个0#托架安装及预压错开时间，已节约资源；每段施工前准备好两个连续梁段的钢筋半成品加工，提前做好衔接工作，保证相邻梁段龄期越短越好，尽早实现合龙成桥。待0#块施工前连接好挂篮主桁及杆件，待0#段纵向张拉压浆完毕及时开始1#段施工。待12#段施工完毕开始15#边跨现浇段的施工，15#段和14#段施工完毕，基本同一时间到混凝土龄期，保证边跨合龙段尽快合龙。两个T构边跨合龙尽量短的错开时间，保证中跨合龙线形控制可控。
        1.材料组织
        材料供应站的库容量将满足施工高峰期供应需要量，其中袋装水泥达到一个月、钢材等物资达到三个月的储备量，散装水泥按照需用量设立散装罐。进场（入库）物资分类存放，上盖下垫，堆码整齐，标识清楚，干净卫生，达到规定要求。本工程材料需求量大，施工中确定长期稳定的采购、供应渠道，确保材料充足供应，同时派材料人员进驻料源地组织供应；材料运输采用单位和社会车辆共同组织运输，实施优势互补，均衡运输；将拌和站的占地范围扩大，作为存储砂石料的场地。
        2.施工方法
        大跨度预应力混凝土连续桥梁施工监控主要应用信息监控技术、信息管理技术等实现对于信息的采集与具体的监测管理。首先，信息采集需要在混凝土连续桥梁梁体上安装上智能传感器作为监控系统的终端设备，以便于实时的对施工状态进行监控和信息采集。其次，应用仿真模拟技术、计算机控制技术等构建仿真模拟系统，对即时监控和采集的信息进行分析处理，计算和总结下一个阶段的施工参数。由于下一阶段的施工参数来源于前一阶段及已完成工程，因此这些参数对于下一个施工阶段的施工方案有着重要的指导作用。这些依靠监测后分析得出的施工参数有助于准确的分析梁体的受力状态，对于后期施工的监控管理奠定了良好的基础。再者，后期施工要依据前期的施工参数作为决策依据，了解后期施工方案的有效性和精准性，通过将实际监测分析得到的参数与计划方案对比，用于全面分析方案的可行性，并在分析基础上对原施工方案进行标高的调整，有助于提高标准的准确性。最后，应用监控管理系统对大跨度预应力混凝土连续桥梁的结构参数进行计算分析，了解各个结算的施工误差，分析梁体所受的恒载、移动荷载、徐变、体系转化、预应力，结合各项参数对桥体悬臂标高、桥面线性、内力状态等进行调整，提高施工过程中的安全性和可控状态。
        3.加强桥体的线性监控
        在连续梁桥的两侧设置大地监控网点，基于交汇法和全站测仪检测墩点的精确三维坐标，然后布置轴线对主梁进行标高和悬臂端梁的标点，在利用线性分析法对连续梁桥各段的标高进行调整，提高成桥线性的准确性，从而提高施工质量。
        结语
        连续桥梁施工监控是随时随地了解大跨度预应力混凝土桥梁施工各个阶段梁内力和变形参数的基础条件。尽管现今我国大跨度预应力混凝土连续梁桥悬臂的施工技术已经逐渐趋近于城市，但是在实际应用期间仍旧存在较大的发展空间，需要不断的对其进行完善，这样才能够推动我国梁桥工程的发展。
        参考文献：
        [1]肖杰.大跨度预应力混凝土连续梁桥悬臂施工控制及温度效应研究[D].西南交通大学，2017.