王國迎
摘 要:預應力混凝土連續剛構橋梁是一種新型的橋梁形式,其有效地避免了單一結構橋梁的弊端,但是這種形式的橋梁施工難度比較大。因此,施工單位想要確保橋梁工程可以順利完成施工,就要加大對預應力混凝土連續剛構橋梁的施工控制力度,掌握施工控制的方法。在此背景下,本文對預應力混凝土連續剛構橋梁的現狀進行了分析,并提出了該橋梁施工控制的方法。
關鍵詞:預應力混凝土;連續剛構橋梁;施工控制
隨著我國橋梁施工技術的發展,預應力混凝土連續剛構橋梁這一形式得到了廣泛地應用。預應力混凝土連續剛構橋梁具有施工簡便、安全,施工時間短等良好的特點,但是其對施工的控制要求比較高,施工人員在施工過程中稍有不慎,很有可能影響到橋梁整體的安全和穩定。因此,研究預應力混凝土連續剛構橋梁的施工控制方法,已經成為施工單位目前工作的重心。
一、預應力混凝土連續剛構橋梁的現狀
連續剛構橋梁主要是將剛構橋與連續梁兩者的特點結合到一起,從而形成一種新形式的橋梁。這種橋梁形式將主梁作為連續梁的主體和薄壁橋墩進行固結,增強了連續橋墩結構的受力性能。隨著橋墩高度的增加,薄壁橋墩對上部梁體的嵌固作用越來越小,薄壁墩底部承受的彎矩和梁體內部軸力也逐漸減小,從而降低了預應力混凝土連續剛構橋梁原本應該承受的荷載重量,提高了橋梁的穩定性。在預應力混凝土連續鋼構橋梁發展過程中,選用這種梁體連續、梁墩固結的方式,可以加快施工速度,保證連續剛構橋梁自身的性能足以滿足橋梁發展的需求。此外,這種橋梁形式還在一定程度上減輕了橋身的自重,節省了施工費用。
二、施工控制方法
(一)橋梁線形控制
橋梁線形控制是預應力混凝土連續剛構橋梁施工控制的首要內容。無論是在橋梁的施工過程中,還是在橋梁完工之后,橋身都會在一定程度上發生混凝土收縮徐變或者沉降等問題。因此,為了保證連續剛構橋梁的線形與預先設計的線形保持一致,施工人員在施工中,常常會對橋梁完工部分或者正在施工部分的線形進行控制。橋梁線形控制常用的方法就是預拱度線形控制法,這種控制法很好地抵消了橋梁在荷載作用下產生的撓度,進而對橋梁的變形起到了很好地控制作用。
(二)建立控制計算模型
施工人員為了更好地對預應力混凝土連續剛構橋梁的施工進行控制,可以采用GQJS計算機軟件,建立橋梁的整體模型,從而對橋梁各部位的受力情況進行合理地分析。具體的操作就是將連續剛構橋梁的橋墩和主梁部分劃分為多個小的計算單元,把橋墩簡化為鏈桿式的活動支座,墩下基礎看作是固定支座,而掛籃則可以簡化為承受集中荷載的平面桿系結構,將這一模型建立在GQJS軟件中,可以使技術人員清楚地觀察橋梁在荷載作用下的內力變化以及結構變形情況。此外,GQJS軟件還可以模擬橋梁在不同荷載作用下的內力分布和變形情況,從而有效地對預應力混凝土連續剛構橋梁的施工進行控制,保證橋梁的質量能夠達到設計的要求。
(三)前進分析法
前進分析法是按照橋梁在實際情況中的加載順序來進行結構內力和變形分析。隨著施工階段的推進,橋梁的結構形式、邊界約束條件、荷載形式等都在不斷的發生變化,比如,橋梁前期施工完成的部分將會隨著時間的推移,發生徐變和沉降,而且其幾何位置也在發生微小的變化。因此,前進分析法將把橋梁前一階段完工部分的結構狀態將作為本次施工階段結構分析的基礎,這樣一來,就能夠較好地模擬橋梁結構實際的施工歷程,從而得到橋梁結構在各個施工階段的位移和內力狀態。由此可見,前進分析法不僅可以用來指導橋梁設計和施工,還可以為橋梁的施工控制提供依據。與此同時,在前進計算的過程中,前進分析法能較好的考慮一些影響橋梁結構形式的因素,如:結構的非線性問題和混凝土的收縮徐變問題等。正因為如此,前進分析法在橋梁結構的計算分析中占有十分重要的地位。
(四)倒退分析法
前進分析法是依照橋梁實際的施工流程來依次對橋梁的各部分結構進行內力分析和檢查的,但是橋梁在施工過程中的幾何位置經常發生變化,導致有些部位的節點坐標也會發生相應地改變,此時如果再采用前進分析法將不能很好地對預應力混凝土連續剛構橋梁的結構線形進行控制,從而使橋梁的各個分段不能順利地合攏。而倒退分析法有效地解決了這一問題,它可以精準地確定連續剛構橋梁各部分的幾何位置,進而分析各部位的受力情況,確保連續剛構橋梁在完工以后仍然可以保持良好的線形。但是,倒退分析法無法直接對連續剛構橋梁混凝土的徐變進行計算,因此技術人員在采用這種方法對橋梁的施工進行控制時,可以先不考慮混凝土收縮徐變,對橋梁的變形值和內力值進行確定,然后再在考慮混凝土收縮徐變的前提下,對橋梁的變形值和內力值進行計算,最后將這兩次的計算數據相減,便可以得出在施工各階段橋梁因混凝土收縮徐變而產生的位移和內力變化。
三、結語
綜上所述,預應力混凝土連續剛構橋梁本身雖然可以簡化施工流程、提高施工的安全性、降低施工成本,但是在對其施工過程的控制方面還是具有比較高的難度。因此,施工單位一定要掌握其施工控制的方法,比如:橋梁線型控制法、建立控制計算模型、倒退分析法以及前進分析法等,只有這樣才能體現出此種橋梁的應用效果,得到穩定、耐久的橋梁,供人們使用。
參考文獻:
[1]羅太原.預應力混凝土連續鋼構橋梁施工質量控制分析[J].四川建材,2017,04:156+158.endprint