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大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术分析
大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术分析

大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术分析

周 军

(中铁十六局集团第四工程有限公司,北京 101400)

摘 要:随着路桥建设事业的不断发展,各项基础性设施工程的修建工作取得了重大的进展。大跨度预应力混凝土桥梁施工的技术已经相对比较成熟,在社会的应用范围也有了很广泛的推广。但是由于施工地形复杂及施工环境恶劣、工期比较长、存在无法预料的不安全因素,都使得桥梁施工的质量安全存在一定的隐患。为了保证工程的整体质量,必须有效控制具体的施工技术。文章从影响施工技术的相关因素等方面展开深入地探讨,为桥梁建设工作带来一定的参考意见。

关键词:大跨度;桥梁工程;混凝土桥梁;预应力;质量控制

在桥梁的发展历史中,质量安全一直是施工企业重点强调的工作重点。由于人口压力的日益加大,相应的交通流量也在不断地扩大。加上一些环境的潜在威胁,使得桥梁结构的整体安全性能受到了很大挑战。在具体的施工过程中,由于施工材料的差别、相关参数的设定及结构模型的参考等方面的差异,使得大跨度预应力混凝土桥梁施工的实际施工与预期的图纸设计有着明显的出入。桥梁在这种整体结构上的变化,使得其内部的相应位移也发生了一定的变化,这对桥梁的质量安全带来了一定的威胁。

1 大跨度预应力混凝土桥梁施工控制

常见的预应力混凝土桥梁施工控制的内容有着丰富的科学内涵,不同的内容侧重点有所不同,在实际的应用过程中有着特定的现实意义。这使得路桥施工建设事业有了先进的科学理念指导,在施工过程中发挥出了巨大的推动作用。大跨度预应力混凝土桥梁施工控制的相关内容一般体现在三个方面:

1.1 整体结构完整性的控制

在具体的施工过程中,由于一些外力和内力的作用,会使得桥梁的整体结构发生一些微小的变化。虽然外在的观测无法看出,但这种隐患是致命性的存在,很可能导致安全事故。控制桥梁整体结构的完整性,也就是线性控制,本质要求是必须严格控制桥梁每一段的横向位移及相关的垂直高度,使实际的施工与图纸的设计要求基本吻合。

1.2 结构作用力的控制

在实际的施工过程中,对于所需的一些测量工具和拉伸工具应该进行事先的校对、调整。具体是指相关压力表和千斤顶的精确度需要控制在一定范围内,工程实施过程中所需的钢板材料的拉伸力应该进行一定的控制。着都是为了保证施工过程中结构作用力的科学性。

1.3 结构整体坚固性的控制

预应力混凝土桥梁结构通过计算相关轴承最大承受压力的,确定其相应的稳定系数,这样就可以保证桥梁整体结构的坚固。同时对于桥梁的一些关键部件的组成,也应该进行必要的测试,保证整体和局部的坚固。

2 相关分析方法

在对大跨度预应力混凝土桥梁施工控制结构进行相应的分析时,实质也是对桥梁的整体结构和组成部件的结构进行理论方面的验证。这种验证需要经过严密的数学计算,主要指对于桥梁结构的各个参数进行比对计算,对于桥梁在实际过程中不同阶段的内外力作用的性能参数进行测试。常见的计算方法主要有:自然状态下的计算法、正装计算法和倒装计算法。

自然状态下的计算法主要针对的是一些铁索桥或者拱桥。它强调的是在没有任何外力状态下,桥梁的整体结构和相应的曲率保持不变,从而计算桥梁各个组成部件的实际承受力。

倒装计算法的工作对象一般是斜拉桥。它强调的是在桥梁施工的过程中不同组成结构方面存在的反顺序进行相应计算,以此得出不同施工阶段的控制参数。这样可以使最终实际的工程与设计图纸的要求基本相同,误差也在一定的可控范围内。

正装计算法的前提要求是对大跨度预应力混凝土桥梁的所有过程进行相应的正装计算。根据模拟状态下不同施工阶段的位移和承受力的大小,利用正常的顺序进行相关的结构性能测试,使得模拟状态尽量与实际施工环境相吻合。

上述三种方法的综合使用,对实际的桥梁施工有重要的参考意义。比如,在两岸相距1000m的汉江上建设一座桥梁,要求距离下游是300m。在实际的建设过程中,根据要求必须达到这些技术条件:①设计荷载:重型汽车—超23级;②设计水位:30m;③控制强度:VII度;④桥面主干道的宽度:30m、人行车道宽4m(见图1、图2)。

图1 桥梁的结构示意图

图2 桥梁的状态调整图

通过相关计算,可以得到截面到桥梁中心的距离最大是99m,但实际标高的计算值和偏差值只有-103.6mm和-78mm.这就影响了桥的整体质量。同时,桥梁结构采用三跨一连的方式,这种大跨度预应力混凝土桥梁在施工过程中,为了满足设计要求,桥的大跨度应该是三部分之和:120+170+120=410m,桥面是连续的。将主桥的悬臂分为24个阶段,每段长度约为3.5m左右。桥的全长约为1600m,这样的桥梁在实际中的施工难度较大。

3 大跨度预应力混凝土桥梁施工控制的主要内容

桥梁施工的所有过程测试和计算,都是为了最终的工程可以达到设计图纸的要求。因此在大跨度预应力混凝土桥梁施工过程中,必须对一些主要内容进行必要的控制,保证最后工程的完成可以达到预期的效果。

3.1 在技术上对工程质量进行严格的控制

桥梁的施工,在技术上的要求相对较高,这主要是由施工的地形和施工的实际环境决定的。施工前考察实际的施工环境,针对环境的相关特点,施工团队组织相关的技术人员展开必要的论证。通过不同的论证结果,可以从施工的成本费用、工期的长短、施工的难度等方面,选择出最优的施工技术,保证施工方案的科学合理性。对于技术的严格要求,是施工团队必须从战略高度上应该重视的问题,技术选择的合理科学,可以避免实际施工过程中相关问题的发生。

3.2 在施工工期上做好工程质量的控制

我国的路桥建设事业经过多年的发展,已经取得了很大的成就。为了保证桥梁施工的质量,在具体的施工过程中,必须对施工工期进行严格控制。在现在一些重大的桥梁事故发生的背后,施工工期设置的不合理是安全事故来源的重要影响因素。一些建筑企业为了加快施工进度,对于相应的施工工期就会缩短,很容易造成安全事故的发生。因此施工团队应对实际的施工环境进行认真的考察,制定出科学合理的施工工期,保证整个工程的质量安全。

3.3 在成本费用方面对于工程质量进行控制

相对于一般的工程施工,桥梁建设在具体的施工过程中存在着各种无法预测的问题。这些问题的发生,很可能对于整个工程的顺利完工造成重大的影响。由于一些安全因素的存在,相关的建筑企业在对桥梁施工进行事先的工程预算时,就会重点考虑相应的成本费用。整个工程的成本费用涉及的范围较广,常见的有工人的薪资、原材料的费用、施工中管理方面的费用等。这些成本费用的高低,直接决定了施工企业最终的利润。为了保证整个桥梁在施工过程中的质量安全,施工企业必须做好成本费用方面的预算工作。选用标准的建筑材料,进行必要的成本支出,是国家建筑管理部门对于建筑施工企业最大的要求。只有这样,才能降低桥梁事故发生的几率。

4 结束语

在大跨度预应力混凝土桥梁施工控制的过程中,存在着各种各样的问题。需要相关施工单位在工程实际的施工过程中,做好技术方面的工作,在相应的成本费用支出方面也应进行严格的预算管理。文章通过对桥梁施工过程中一些相关内容的具体分析,指出了大跨度预应力混凝土桥梁施工控制的主要内容。通过对这些内容的理解,可以更好地为桥梁建设事业做出相应的贡献。

参考文献:

[1]贾昭.大跨度预应力混凝土框架结构的设计[J].住宅与房地产,2016,(18):32+37.

[2]涂杨志.大跨度预应力混凝土连续梁桥预应力损失研究[D].武汉理工大学,2003.

[3]高延奎.大跨度预应力混凝土连续梁桥施工控制[D].长安大学,2009.

中图分类号:TU208.5

文献标志码:A

文章编号:2096-2789(2016)12-0074-02

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