大跨度預應力混凝土橋梁施工控制技術

于 濤

(中交二公局第一工程有限公司,湖北 武漢 430000)

隨著我國基礎設施建設數量的增加,國家對建設項目的質量提出了更高的要求,所以傳統的施工方法已無法實現大規模、大跨度的橋梁建設,為此,應用了大跨度預應力混凝土橋梁施工技術,其具有施工跨度大、工藝復雜、難度大、易受外界因素影響等特征,因此,通過施工控制技術來保障施工安全和工程質量,是目前較為有效的避免問題發生的措施。而將大跨度預應力混凝土施工應用到橋梁施工中是一項新的施工技術,所以施工過程中在結構、跨越能力、截面等多方面都與傳統施工技術有著很大的差別,但其具備不易出現裂縫的優勢,從而逐漸的取代了傳統的施工技術,成為當前橋梁施工主要應用的施工方法,因此,需要對這種施工方法的控制技術進行更深入的探討,保障其在施工中真正發揮出實際價值。

1 大跨度預應力混凝土橋梁施工控制技術的內容

大跨度預應力混凝土橋梁施工控制技術包括三項主要內容,第一項內容是應力控制、第二項內容是穩定控制、第三項內容是變形控制。應力控制主要體現在兩個方面上：一方面是技術人員通過輔助工具,如壓力表、錨具、千斤頂等對施工的精準度進行嚴格控制；另一方面要對鋼材的質量進行控制,通過施工設計中對鋼材伸長數值的要求,對實際鋼材的質量進行評估。

穩定控制是指大跨度橋梁由于自身自重大、施工規模大,在施工過程中經常出現晃動的情況,尤其是在橋梁投入使用后,外界交通運輸工具的壓力作用下,更易發生晃動的情況,所以需要進行穩定控制,保障橋梁結構的穩定,從而提高整體的安全性,穩定控制通常是應用軸心受壓公式的計算來實現。

變形控制具體是指在橋梁施工中由于大跨度橋梁建設的規模較大,很容易出現裂縫或變形的情況,所以需要通過結構的控制避免變形的出現,而這也是縮小實際施工與施工設計的主要方式,有利于提高工程整體結構的合理性,但要保障將橋梁長度、高度、寬度、跨度的誤差都控制在5mm至20mm范圍內,實現提高工程的穩定性目的[1]。

2 影響控制技術發揮作用的因素

首先,結構參數設置對控制技術作用的影響。工程結構參數設置主要包括各施工構建的重量、規格、尺寸、材質；預應力參數；收縮反應能力參數以及預應力最大負荷參數等,直接決定了橋梁的性能和質量,所以如果結構參數出現錯誤,那么控制技術也會出現偏差,因此,必須對結構參數進行科學、合理的計算。

其次,客觀環境因素的影響。橋梁施工受自然環境的影響較大,尤其是氣候因素,結構變形、裂縫與溫度有著很大程度的關聯,尤其是溫度差值較大的情況,結構外部的附加應力就會變大,發生的變形概率也就提升。而溫度因素屬于自然環境因素,人工無法進行有效控制,所以在施工前應根據天氣溫度與施工溫度要求準確確定施工時間[2]。

最后,人為因素的影響。為了有效的控制施工設計與施工實際之間出現的誤差,施工單位大多采用儀器設備對施工結構參數進行測量和監督,而監測技術十分復雜,受主客觀因素的影響較大,經常出現監測誤差,從而影響了控制技術的準確性；另外,如果對監測技術和設備使用不當,也會影響檢測結果。

3 控制技術的具體應用分析

3.1 施工準備階段的應用分析

準確階段的控制技術應用主要有三項內容：一是,綜合分析橋梁機構,目前我國進行橋梁結構分析主要采用三種方法,一種是倒裝分析法,這種方法是指改變綜合分析的順序,先進行結構分析,然后在進行具體計算分析,從而得出橋梁機構的具體應用形態。第二種是正裝分析法,這種方法是指在施工中安裝正常的結構分析順序對橋梁結構進行分析,了解橋梁結構的受力情況,從而分析結構的具體變形、裂縫情況[3]。第三種方法是無應力狀態分析法,這種方法是指在橋梁結構的無應力長度以及曲率都保持在原始狀態時,分析橋梁的中間狀態以及終結狀態；二是線性控制技術,這項技術是指通過對橋梁結構的分析,逐步進行各項施工環節控制,其重要的控制是通過整體的結構的分析準確的計算橋梁的預拱度；三是橋梁形狀的選擇,通過控制技術的分析和調整,能夠更科學進行橋梁形狀選擇,縮小了與施工設計之間的誤差。

3.2 施工質量控制上應用

質量控制是控制技術的一項主要內容,其貫穿于施工的始終,是各單位重點關注的內容,具體的內容主要有以下幾個方面：首先是施工人員和技術人員的管理。現階段,由于大跨度預應力混凝土橋梁施工的難度越來越大,對施工質量的要求也在不斷提高,所以需要對施工人員的專業素質進行更好的要求,保障其能夠按照施工要求正確的進行施工操作,能夠準確的應用各項施工技術,并且能夠在預定的時間內完成預期的施工目標。這就要求建設單位必須制定完善的控制體系,并建立與之相匹配的人員管理體系,選擇具有豐富實踐經驗和理論知識的人員組成專業的質量控制團隊,并按照控制內容進行具體的責任劃分,從而保障每項控制內容都能充分的落實到實際中。同時也要建立與其相配套的獎懲制度,控制技術是直接作用于工程質量的,如果由于人為因素導致控制技術出現錯誤,那么不僅是造成施工損失,還會影響到施工人員的安全,因此,通過獎懲機制能夠激控制人員的責任心和積極性,提高控制效果[4]。另外,也要對控制人員進行全面的培訓,不斷提高其控制能力,強化其安全意識,為施工質量控制提供堅實的保障。總而言之,大跨度預應力橋梁施工的環節較多,必須保障每個環節的密切、高效配合,才能避免安全事故的出現,而施工人員與控制人員是施工的行為主體,必須從責任意識和專業技術進行要求,從而降低人為因素對施工質量的影響,使施工獲得更好的效果。其次,橋梁施工的后續維護與保養都十分困難,所以必須通過施工原料的控制從源頭遏制安全事故的發生,在進行施工原料選擇時,要對每家原料廠商的資質進行綜合評價,盡可能的選擇信譽高、品質好的原料廠商,而且必須對每項材料進行合格檢測,檢測不合格的原料一律禁止進入施工現場。最后,對施工工序的控制,施工工序是保障施工質量的關鍵,任何施工人員不得隨意更改工序、施工結構參數,避免因工序錯誤導致的施工質量問題,嚴格的按照設計要求和施工標準進行每一項施工。

4 結束語

綜上所述,隨著近些年我國橋梁工程建設數量的上升,大跨度預應力混凝土橋梁施工的應用越來越普遍,但橋梁的施工和使用都完全暴露在自然客觀環境中,容易出現各種類型的質量問題,所以需要通過控制技術對橋梁的安全性和穩定性提供保障,從而提高橋梁的使用壽命,獲取更大的經濟效益和社會效益。

[1]黃騰,陳喜鳳,劉嶺等.基于蟻群優化算法的大跨度預應力混凝土橋梁撓度預測[J].東南大學學報(自然科學版),2013,27(z2)：235-240．

[2]周軍.大跨度預應力混凝土橋梁施工控制技術分析[J].工程技術研究,2016,30(8)：74,110．

[3]劉海林.大跨度預應力混凝土橋梁施工控制技術分析[J].江西建材,2017,26(22)：158,165．

[4]邢福偉.淺談公路橋梁工程中預應力混凝土橋梁的檢測與加固[J].江西建材,2017,32(20)：148,152．