论文部分内容阅读
摘要：对于大跨度预应力混凝土桥梁而言，由于此类桥梁工程项目的施工过程相对复杂，施工工期较长，因此，为了最大限度的保障施工质量，就需对整个桥梁项目的施工过程进行必要的控制。本文分析了大跨度预应力混凝土桥梁施工控制的内容及影响因素，并详细阐述了大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术要点。
关键词：预应力混凝土；桥梁；施工控制；线型控制；预拱度
中图分类号：TV331文献标识码： A
一、大跨度预应力混凝土桥梁的概述
在桥梁建设过程中，对高强度的钢筋与混凝土进行了充分运用，为了避免过早出现混凝土裂缝的现象，在混凝土构件或结构受到荷载之前，对其施加一定的外力，有效减小混凝土构件所产生的拉应力，使混凝土构件处在压应力的状态之下，在构件受到荷载并产生拉力时，与混凝土原本的预压力相抵消。这样可以有效地对混凝土的伸长产生限制，以达到避免过早出现裂缝的现象
由于预应力混凝土构件具有稳定性强、受力性能好、伸缩缝较少等优点，在各大建筑工程项目中，对它的应用非常多，其中在大跨度桥梁工程的应用中最为普遍。在桥梁工程的建设中，大跨度预应力混凝土桥梁因其地形适应性好、跨越能力强、结构变形小、行车舒适平稳以及造型美观大方等优点，已成为当前使用最广泛的桥梁结构形式之一。
二、大跨度预应力混凝土桥梁施工控制的内容及影响因素
（一）施工控制的内容
在整个大跨度预应力混凝土桥梁工程施工过程中，施工控制的内容主要涉及三个方面：
1、需要对混凝土桥梁结构变形进行合理控制
在大跨度预应力混凝土桥梁施工作业中，需对实际性的结构尺寸与设计性的结构尺寸进行对比，计算两者之间存在的偏差情况，并通过应用控制措施的方式，以确保偏差能够始终限定在允许范围内。
2、需要对混凝土桥梁结构应力进行合理控制
即在相关锚具以及张拉装置进入施工现场时，需要由专人对其质量性能进行严格的检查核对，同时也需要注意对压力表、以及千斤顶性能的控制。与此同时，在使用应力控制方法，对预应力钢材进行张拉处理的过程当中，应当严格按照钢材伸长值进行核对。
3、需要对混凝土桥梁结构稳定性进行合理控制
稳定性控制的对象包括局部及整体构件，通过对轴心受压计算公式的应用，对混凝土桥梁结构的安全稳定系数进行衡量，从而判定所对应结构稳定性水平。
（二）影响因素
1、桥梁结构参数方面
这一参数会对施工控制性能及其稳定性产生最直观的影响，需要在施工控制工作中加以重点关注，确保其数据准确是决定分析结果成败的关键所在。应当纳入重点考量范畴的要素包括以下指标：
（1）材料容重
桥梁施工中的材料容重指标变动将反应在桥梁结构的内力以及变形指标方面，这就要求现场施工中，对材料容重给出最合理与科学的判定。
（2）材料在收缩以及徐变方面的特性
收缩特性以及徐变特性是混凝土自身特有的性质之一，同样会对结构内力的变动以及徐变变动产生影响。
（3）预应力
预应力取值误差应当控制在科学范围内，综合各方因素对预应力取值的影响情况，并确保预应力参数的合理与准确。
（4）施工荷载作用力
施工荷载的取值需要结合桥梁工程项目所处区域的地形、气候特征加以考量。
2、温度变化参数方面
若桥梁施工环境温度差异过于明显，则会使得桥梁结构形成明显的附加应力以及变形作用力，因此需要进行可靠的控制，考虑到此因素属于客观因素，为了防止检测数据出现较大的误差，建议在纳入季节性因素的基础上，在上午9时以前完成对温度差异的测定工作。
三、大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术要点
（一）准备阶段的施工控制
1、对桥梁工程结构的全面分析
目前，对桥梁工程施工控制中的结构分析主要有无应力状态法、正装分析法以及倒装分析法。
（1）无应力状态法
无应力状态法是在桥梁构件、无应力长度与曲率等要素保持不变的前提下，分析桥梁的结构状态，并将其结构安装的中间状态与终结状态进行联系，为结构分析提供有效方法。
（2）正装分析法
正装分析法是在施工过程中按照桥梁工程结构的加载顺序对结构变形与受力进行分析，并计算施工内力与位移，依据不同的计算原则选择相应的参数，以此获得工程结构的控制参数。
（3）倒装分析法
倒装分析法按照施工逆顺序，对桥梁结构进行分析，在分析中以成桥的理性承载状态为依据，按照施工逆顺序进行逆计算，以此获得各施工阶段的结构控制参数。
2、桥梁线型控制技术
对于大跨度预应力混凝土桥梁的建设施工技术而言，线性控制技术在桥梁工程中的运用是较为普遍的，通过分析桥梁整体结构，进行科学设计，并对施工过程进行有效控制。预拱度作为桥梁线性控制的重要参数，对桥梁主跨与边跨的合拢程度起到重要的决定作用，同時对应力的分布情况起到关键作用，因此，对桥梁预拱度的控制非常重要。线性控制技术主要对桥梁预拱度进行计算与控制，通过保证预拱度的合理科学，来实现桥梁施工的及时性与连续性。
3、对桥梁形状的合理选择
一般情况下，普通的桥梁常采用T型或槽型的桥梁截面，而大跨度预应力混凝土桥梁在截面形状的选择上与此有很大差别，其截面形状采用的是变截面箱型的结构，与一般形状相比，这种截面形状的承载能力更强，且自重较轻。另外，对桥梁截面形状的选择，受到桥梁自身跨度的弯矩以及分布不均等因素的影响，综合各种因素，变截面箱型的结构形状是桥梁截面形状的最佳选择。
（二）施工过程的质量控制
1、严格管理施工材料
施工材料的质量是影响整体工程质量的源头。在很多桥梁施工过程中，由于材料质量问题而导致的事故比比皆是，因此，对于施工材料的管理具有重要的意义。首先，要严格工程材料的招标工作，在招标时不仅要考虑材料的价格，更要看中材料的质量；其次，各个配件要配套，例如波纹管的大小、工作卡片的大小一定要与骨架钢筋相匹配。
2、严格施工程序管理
在施工过程中，要根据施工设计要求进行施工，按照施工顺序进行施工，不能省略某些步骤。例如，在预应力施工时，一定要根据要求进行钢筋骨架拉拔，其拉拔力既不能太大也不能过小。在混凝土浇筑时一定要根据设计规范开展工作，不能随意改变施工顺序，例如应该一次浇筑成型，防止裂缝出现。在桥梁的组装时一定要按照要求，例如螺母的大小，混凝土板的位置以及各个接口的焊接等。通过加强人员管理，可以有效的较少由于人为因素而出现的工程质量问题。
（三）施工工艺控制技术
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。
参考文献
[1]甘育才.桥梁施工控制方法及影响桥梁施工控制的因素分析[J].科技创新与应用，2012.12.
[2]李守财.大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术[J].科技信息，2009.5.
[3]史悦.大跨度预应力混凝土桥梁施工及检测[J].科技创新与应用，2012.9.
关键词：预应力混凝土；桥梁；施工控制；线型控制；预拱度
中图分类号：TV331文献标识码： A
一、大跨度预应力混凝土桥梁的概述
在桥梁建设过程中，对高强度的钢筋与混凝土进行了充分运用，为了避免过早出现混凝土裂缝的现象，在混凝土构件或结构受到荷载之前，对其施加一定的外力，有效减小混凝土构件所产生的拉应力，使混凝土构件处在压应力的状态之下，在构件受到荷载并产生拉力时，与混凝土原本的预压力相抵消。这样可以有效地对混凝土的伸长产生限制，以达到避免过早出现裂缝的现象
由于预应力混凝土构件具有稳定性强、受力性能好、伸缩缝较少等优点，在各大建筑工程项目中，对它的应用非常多，其中在大跨度桥梁工程的应用中最为普遍。在桥梁工程的建设中，大跨度预应力混凝土桥梁因其地形适应性好、跨越能力强、结构变形小、行车舒适平稳以及造型美观大方等优点，已成为当前使用最广泛的桥梁结构形式之一。
二、大跨度预应力混凝土桥梁施工控制的内容及影响因素
（一）施工控制的内容
在整个大跨度预应力混凝土桥梁工程施工过程中，施工控制的内容主要涉及三个方面：
1、需要对混凝土桥梁结构变形进行合理控制
在大跨度预应力混凝土桥梁施工作业中，需对实际性的结构尺寸与设计性的结构尺寸进行对比，计算两者之间存在的偏差情况，并通过应用控制措施的方式，以确保偏差能够始终限定在允许范围内。
2、需要对混凝土桥梁结构应力进行合理控制
即在相关锚具以及张拉装置进入施工现场时，需要由专人对其质量性能进行严格的检查核对，同时也需要注意对压力表、以及千斤顶性能的控制。与此同时，在使用应力控制方法，对预应力钢材进行张拉处理的过程当中，应当严格按照钢材伸长值进行核对。
3、需要对混凝土桥梁结构稳定性进行合理控制
稳定性控制的对象包括局部及整体构件，通过对轴心受压计算公式的应用，对混凝土桥梁结构的安全稳定系数进行衡量，从而判定所对应结构稳定性水平。
（二）影响因素
1、桥梁结构参数方面
这一参数会对施工控制性能及其稳定性产生最直观的影响，需要在施工控制工作中加以重点关注，确保其数据准确是决定分析结果成败的关键所在。应当纳入重点考量范畴的要素包括以下指标：
（1）材料容重
桥梁施工中的材料容重指标变动将反应在桥梁结构的内力以及变形指标方面，这就要求现场施工中，对材料容重给出最合理与科学的判定。
（2）材料在收缩以及徐变方面的特性
收缩特性以及徐变特性是混凝土自身特有的性质之一，同样会对结构内力的变动以及徐变变动产生影响。
（3）预应力
预应力取值误差应当控制在科学范围内，综合各方因素对预应力取值的影响情况，并确保预应力参数的合理与准确。
（4）施工荷载作用力
施工荷载的取值需要结合桥梁工程项目所处区域的地形、气候特征加以考量。
2、温度变化参数方面
若桥梁施工环境温度差异过于明显，则会使得桥梁结构形成明显的附加应力以及变形作用力，因此需要进行可靠的控制，考虑到此因素属于客观因素，为了防止检测数据出现较大的误差，建议在纳入季节性因素的基础上，在上午9时以前完成对温度差异的测定工作。
三、大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术要点
（一）准备阶段的施工控制
1、对桥梁工程结构的全面分析
目前，对桥梁工程施工控制中的结构分析主要有无应力状态法、正装分析法以及倒装分析法。
（1）无应力状态法
无应力状态法是在桥梁构件、无应力长度与曲率等要素保持不变的前提下，分析桥梁的结构状态，并将其结构安装的中间状态与终结状态进行联系，为结构分析提供有效方法。
（2）正装分析法
正装分析法是在施工过程中按照桥梁工程结构的加载顺序对结构变形与受力进行分析，并计算施工内力与位移，依据不同的计算原则选择相应的参数，以此获得工程结构的控制参数。
（3）倒装分析法
倒装分析法按照施工逆顺序，对桥梁结构进行分析，在分析中以成桥的理性承载状态为依据，按照施工逆顺序进行逆计算，以此获得各施工阶段的结构控制参数。
2、桥梁线型控制技术
对于大跨度预应力混凝土桥梁的建设施工技术而言，线性控制技术在桥梁工程中的运用是较为普遍的，通过分析桥梁整体结构，进行科学设计，并对施工过程进行有效控制。预拱度作为桥梁线性控制的重要参数，对桥梁主跨与边跨的合拢程度起到重要的决定作用，同時对应力的分布情况起到关键作用，因此，对桥梁预拱度的控制非常重要。线性控制技术主要对桥梁预拱度进行计算与控制，通过保证预拱度的合理科学，来实现桥梁施工的及时性与连续性。
3、对桥梁形状的合理选择
一般情况下，普通的桥梁常采用T型或槽型的桥梁截面，而大跨度预应力混凝土桥梁在截面形状的选择上与此有很大差别，其截面形状采用的是变截面箱型的结构，与一般形状相比，这种截面形状的承载能力更强，且自重较轻。另外，对桥梁截面形状的选择，受到桥梁自身跨度的弯矩以及分布不均等因素的影响，综合各种因素，变截面箱型的结构形状是桥梁截面形状的最佳选择。
（二）施工过程的质量控制
1、严格管理施工材料
施工材料的质量是影响整体工程质量的源头。在很多桥梁施工过程中，由于材料质量问题而导致的事故比比皆是，因此，对于施工材料的管理具有重要的意义。首先，要严格工程材料的招标工作，在招标时不仅要考虑材料的价格，更要看中材料的质量；其次，各个配件要配套，例如波纹管的大小、工作卡片的大小一定要与骨架钢筋相匹配。
2、严格施工程序管理
在施工过程中，要根据施工设计要求进行施工，按照施工顺序进行施工，不能省略某些步骤。例如，在预应力施工时，一定要根据要求进行钢筋骨架拉拔，其拉拔力既不能太大也不能过小。在混凝土浇筑时一定要根据设计规范开展工作，不能随意改变施工顺序，例如应该一次浇筑成型，防止裂缝出现。在桥梁的组装时一定要按照要求，例如螺母的大小，混凝土板的位置以及各个接口的焊接等。通过加强人员管理，可以有效的较少由于人为因素而出现的工程质量问题。
（三）施工工艺控制技术
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。
参考文献
[1]甘育才.桥梁施工控制方法及影响桥梁施工控制的因素分析[J].科技创新与应用，2012.12.
[2]李守财.大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术[J].科技信息，2009.5.
[3]史悦.大跨度预应力混凝土桥梁施工及检测[J].科技创新与应用，2012.9.