試析預應力在混凝土施工過程中連續箱梁的線性控制

程 鵬，胡文恩

(1上饒市公路管理局信州分局;2.江西省現代路橋工程集團有限公司)

試析預應力在混凝土施工過程中連續箱梁的線性控制

程 鵬1，胡文恩2

(1上饒市公路管理局信州分局;2.江西省現代路橋工程集團有限公司)

由于在混凝土建筑施工中，連續箱梁成線形的危害對建筑施工的影響已經越來越顯著，因此本文主要針對了橋型線形控制進行的討論分析。

混凝土;線性控制;箱梁

1 對于連續箱施工如何在理論上進行控制

(1)首先我們要對施工標高進行準確而周密的測試，然后確定一個標準誤差，將其控制在可行范圍內。而箱梁和其線形橋端的準確標高我們通常將其表示為Hi’和我們在施工中的綜合箱梁的拱弧長，用應用公式可以表示為

式中:Hi為第i梁段的實際立模的標準高度;Hi’為第i梁段的設計標高。在這個公式體系中

式中:H0為橋墩頂部標高，所以當△H增加時;施工的綜合拱度就會增加。

用應用程式可以表達為:

式中:f1為平行線段的頂端箱梁;f2為可以解釋為一個應力掛籃的增量值;f3為所需要考慮的橋面支持承受力的增量值;F4為橋階升降的應變基礎力的激增值。

(2)梁段預拱度的精密測量和其弧拱系數安全的確定在箱梁施工過程中也是極為關鍵的一點設置預拱度的作用是為了減輕橋梁端不穩定應力的產生。從而使橋梁的撓度值得到有效的抵消或者消除，每個橋段都有屬于自己的階段性承受的應力負荷值，該負荷值等于實際施工時的實際擾度值，在施工時，兩個數值作為標準參數。使得施工完畢后梁段達到設計標高。而在我們投入工程時，箱梁懸臂會因為各種因素的變化而帶來各種參數的可控變化。而在這些變化中撓度變化因素組合各不相同，所以我們在進行施工前一定要把理論控制的勘測等各種變化做好充分的準備從而確保箱梁的線性更加的周密而精確。

2 在線形控制中梁段會有哪些影響因素以及排除因素的方法

(1)在線形控制中影響梁段的因素會有很多，如勘測參數不精密，溫差給混凝土帶來的變形等很多因素，其中尤為突出當論梁段預拱度因素，因為預測橋段的拱數是要根據具體情況而定的，很多箱梁都因撓度系數與后來的投入應用的系數有所出入，而耗費了工程的人力和物力。所以這就需要線形控制來將撓度系數的可朔性提高，讓梁段在不同時期所因撓度系數帶來的固定因素進而能夠有所改變。我們就可以通過橋流量的大小來做出適宜的調整。然而各梁段最終預拱度影響因素，見表1。

表1 各梁段最終預拱度影響因素

由表內所顯示的數據可以得知

式中:∑fti為由各梁段自重在i節段產生的撓度總和;∑f2i為由張拉各節段預應力束在i節段產生的撓度總和;∑f3i為混凝土收縮、徐變在i節段產生的撓度總和;∑f4i為施工臨時荷載在i節段引起的撓度;∑f5i為使用荷載在i節段引起的撓度。

所以混凝土的自身帶來的變化也會給線形控制帶來一些不可忽視的影響。因為在建筑箱梁的地勢高度的差為變化，我們也要及時的對混凝土的齡期做出適宜的調整。使得收縮徐變差異逐漸的減小其對線形控制的影響。但是由于熱脹冷縮溫差氣候帶來的差異，我們也可以把收縮徐變差異劃分為不同的時段。如澆注新梁段、張拉預應力束、移動掛籃、體系轉換等時段，因為每一個時段的影響都不盡相同，所以我們對這些時段的結構模擬計算，并用比例估算法求出了不同時段在不同時間所產生的不同的位移增量，在得出每一時段不同的增量數值時，我們就可以在理論上得出預拱度值的大小。但是由于在實際施工過程中理論撓度值和實際的撓度值會有所誤差，當某一節段的偏差大于1 cm時，可以利用前進分析法和后退分析法對勘測或者計算出來的撓度值進行適度的調整，從而達到最終撓度值與實際施工時的撓度值在可控范圍內的極度契合的目的。

(2)掛籃變形所帶來的增量值也是影響線形控制的一個重要因素。其中掛籃的變形包括彈性變形和非彈性變形。彈性變形就是根據載體的重量，韌性，強度等多方位的掛籃變形所帶來的負荷比與發生彈性性變后的比較和計算后進行一種最佳的調試。非彈性變形對于線形控制的影響相對較小，一般可以在施工的過程中進行測試和排除。一般情況下對非彈性變形的考慮較少。

3 在具體施工過程中線形控制的過程和要求

(1)在線形施工的具體實施過程中，有很多因素都會影響懸臂澆注箱梁線形。例如溫差的變化，混凝土的熱脹冷縮所帶來得伸縮，所以在具體施工過程中懸臂箱梁線形控制是一個相對來說比較復雜且不可逆的過程。因此在施工過程中，我們要全方位多角度的去考慮施工中各種因素對線形控制的影響。因此在施工過程中我們可以從掛籃的設計加工、現澆段托架與支架、合龍段施工、預應力束張拉、施工觀測與調試等多方面進行調試，才能確保施工的精確。

(2)掛籃的施工設計在具體施工過程中也有著嚴格的要求。在我們施工過程中，我們所使用的掛籃是一種在長度、重量、形狀都有標準分段的具體設計。而掛籃的方式也有著明確的劃分，有菱形式掛籃，其次就是銜架式掛籃還有三角形掛籃等形式。而在掛籃的設計方面也有很多詳細的要求。首先在輕重方面要求自輕重。但是在結構方面則要求精密而簡便，且在韌性方面要足夠強。在對掛籃進行操作時，要保證視野開闊，拆模方便的原則。而掛籃和混領土相互融合的穩定系數都應該保持在1.5左右，等到掛籃的第一步工程基本結束后我們應當找到一個合適的場地進行預算和試驗。這樣既能夠準確的測算出彈性形變的準確值，又能消除出非彈性形變所帶來的間接性影響。預壓重量以1.2倍結構物自重將是一個比較標準的參值。在后期階段我們更應當對預壓量進行適當的分析。為后期的工程建設做好準備。

(3)在連續箱梁的建筑過程中。應當使用0號段的墩承臺為基礎，為了保證箱梁內部應力的不規則變化，我們可以采用現澆段來有效的檢測施工的安全和參數的有效核算。而邊跨現澆段支架基應當根據施工時的具體需要來增加其承載力，以避免超負荷現象的產生，同時要做好加固樁基的準備工作。同時在施工的同時也應當時刻檢驗支架的穩定程度，以增強整個系統的穩定性。

(4)在合龍段施工的工作當中，必須要遵守的一個規則就是先邊后中。時時刻刻保證其對稱性和其穩定性。亦可按一般的規則順序進行。在我們進行構件的過程中我們要先預測好構件自生帶來的壓力，從而避免構件本身發生彈性形變，而在進行電焊，氧焊等工程時，應當盡量選擇在溫度低的時間進行。

邊跨合龍段采用支架現澆施工，其使用的鋼材材質應當要有足夠的韌性;其施工應盡量選擇吊車進行作業，在線形控制的同時，讓其箱梁不承受超負載的壓力。切實保證合龍段不發生系統位移。在合龍段澆注混凝土的過程中，最好選擇溫差變化較小的時間進行，在不中斷連續澆注3個小時為宜。為了使合龍段與混凝土有效的結合，可以允許添加適當的鋁粉等化學藥劑，以減小混凝土后期再溫差作用下帶來的熱脹冷縮從而產生裂縫等影響。在合龍段施工期間，梁體撓度變化會因工程的材質收縮而變化較大，所以我們要時刻監測線形控制的影響因素。

［1］ 武芳文，趙雷.薄壁高墩預應力混凝土連續剛構橋施工控制［J］.四川建筑科學研究，2013，(1).

［2］ 曾律弦，潘泓，肖四喜.深基坑環梁支護結構的性狀分析［J］.四川建筑科學研究，2014，(3).

［3］ 蘭振波，李進，李青寧.剛構連續梁橋懸臂施工應力控制［J］.四川建筑科學研究，2015，(3).

U445

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1008－3383(2015)10－0115－01

2015－05－12

程鵬(1976－)，男，江蘇鹽城人，助理工程師，研究方向:公路施工與橋梁。