體外預應力加固連續梁橋的施工監控探析

常錦倫

摘要：采用體外預應力技術，可以有效提升施工建設的效率，同時保障經濟成本能夠得到節約，是現階段提升橋梁承載能力的重要施工技術手段。將這一技術應用到施工中，可改善橋梁的整體結構穩定性。在本文的分析中，主要基于某工程實例，采用有限元的方法，對橋梁的受力點進行理論計算以及分析，同時提出在實際加固全過程中所開展的現場施工監控要點，為相關領域的工作人員提供一定的技術性參考。

關鍵詞：體外預應力;橋梁承載力;施工監控;結構性能

引言：體外預應力加固技術，是一種主動加固技術類型，主要是為了基于預應力施加之后對結構所起到的反向力矩的效果，進而對一部分的自重以及外荷載，產生內力，這樣就會起到對原本結構的受力狀態加以改善的效果，也相應提升了橋梁使用性能，以及起到加固補強的效果。

1 工程概況

本文基于某大橋工程項目為例，該大橋全長651m。在主橋采用頂推連續箱梁的結構類型，同時基于上行與下行兩座獨立橋構成，在基礎階段采用的是樁基礎的建設方式。

該橋梁已經投入運營11年，在對橋梁外觀進行初步檢測上，基本上在主橋跨中下撓、箱梁內部支點等位置上，出現腹板斜向的裂縫問題，其次在連續箱梁位置上，也出現了不同的裂縫問題，同時主梁端部及支點處出現支座嚴重脫空的情況。

對橋梁開展的加固設計方案中，基本上是針對橋梁出現的一些裂縫問題，進行針對性的修復處理，同時對腹板粘貼鋼板，同時在箱梁的外側，需要添加預應力束，以此實現加固處理[1]。

2 施工監控內容

2.1 結構建模計算

在本文的監控過程中，基于軟件的方式，對項目工程構建出有限元模型，以此實現計算分析。在全橋的設計中，采用了300個離散單元，設置出301個節點。并在上中部的結構分析中，對兩單元進行模擬分析，一般情況下在邊界條件上，采用的是一般性的承重，這樣就可以充分的對連續梁橋進行實際受力情況的分析處理，同時計算出預應力孔道的模組損失偏差系數，實現最大化的處理效果。

2.2 監控測試項目

橋梁預應力在施工監控的過程中，采用的主要測試內容涉及到體外預應力張拉之后，對于向量橋面撓度，以及對應力情況的影響，以此實現過程監控。

2.2.1 箱梁應變（力）監測

這是一種在橋梁應力的監測過程中，十分重要的測試內容。例如，需要對橋梁結構的實際受力狀態，實現針對性的受力狀態的評估以及分析，同時保障整個主梁體外預應力張拉施工建設中，需要實現動態化的力量測試以及分析，并對施工過程中的各種控制斷面，以及對構件的實際變化情況，進行全面的檢測處理，在了解到加固處理的過程中，主要是要控制斷面的受力情況[2]。

在基于上述測試要求，以及分析的過程中，基本上采用的是對稱性的原則。同時預應力鋼束布置情況的分析中，則是需要積極的保障整體橋梁面的合理性處理。本工程項目開展中，采用的則是電阻式的應變傳感器，對其測點進行合理性的布置分析，以此了解到不同布點下的實際狀態變化程度，最后在使用綜合測試讀數儀，實現數據信息的采集以及分析。在測量精度上，可以控制到1μ的標準。

2.2.2 撓度監測

這是一種在進行測量的過程中，對施工監控實現的主要測量內容，首先是需要對橋梁進行針對性的加固處理，并獲得一個較為準確的標高值，并降低對溫度造成的直接影響。一般情況下，都需要在較為穩定的溫度環境，開展撓度的測量以及分析。

在橋面布置撓度觀測點之后，所形成的撓度檢測工作，需要在主橋的縱向位置，布置出一個測試斷面，以此充分的保障橋梁可以實現良好的設計以及分析，同時觀測到箱梁是否可以發生一定的扭轉變化，進而最大程度上保障測量的可靠性，采用的設備為精密水準儀，將其測量精度控制在0.01mm的標準上。

3 施工監測結果分析

3.1 撓度監測結果

現階段在每一個鋼束張拉之后，對橋面的撓度進行相關測試之后，由于不同的鋼束都需要一跨或者兩跨箱梁當中，因此張拉之后對于其他的箱梁造成影響比較小，在進行測試分析的過程中，就需要基于實際的箱梁位置，進行理論與實踐的分析比較處理，進而實現工程項目的合理化設計分析。

通過對本工程項目的數據分析后可以發現，在體外預應力張拉之后，會導致整體橋面的上抬。因此實測值與理論值的變化趨勢上，以及在變化值的分析中，有著較大的吻合程度。而在實測值與理論值的變化趨勢當中，以及對變化值進行分析后，可以發現最大上抬值，基本上為2.21mm，這樣就可以得出在進行加固處理之后，可以對橋面進行良好的改善處理。

3.2 應變（力）檢測結果

現階段在對鋼束張拉結束之后，就需要馬上對測試界面的各個測試點，進行集中的測試分析，這樣的監測與撓度測試方式大致相同。僅僅需要對鋼束的一些箱梁位置進行分析，便可以實現良好的測試。另外，在全部鋼束張拉完成之后，不同的界面需要對測試實際值，以及對理論值進行針對性的分析。

從對實際的監測數據分析可以發現，在體外預應力束張拉之后，從跨中界面上緣位置，與下緣進行相應的分析，基本上與實際的測量變化值大致相同，這樣就表明在進行橋梁的加固處理的過程中，始終可以保障全截面受壓的狀態，以此提升了橋梁的整體壓應力的儲備。

在這種體外預應力的張拉過程中，對于本工程項目的撓度，以及對應變變化的程度分析上來看，基本上符合正常的變化值，同時在變化規律以及數值與理論的分析過程中，與結果始終保持一致性。這樣印證了這樣監測工作的合理性，以及計算程序的可靠性。

在該橋梁所采用的加固設計過程中，所開展的施工監控工作，可以為之后的施工監控，提供一定的數據參考，并為以后的大跨徑預應力混凝土，提供一定的施工技術操作，幫助日后進行數據分析的過程中，始終保持一個良好的監測工作，提升項目工程的建設整體效率以及工程項目的建設水平。

總結：綜上所述，本文所開展的體外預應力加固技術的施工監控工作，可以很好的了解到在項目建設環節的實際情況，以及對項目進行針對性的分析，這是最大程度上發揮出項目施工針對性與合理性的關鍵監控手段，全面符合建設的相關要求。

參考文獻：

[1]汲港升，馬士賓，陳曉光，等.基于MIDAS Civil的公路簡支T梁體外預應力加固設計與研究[J].河北水利電力學院學報，2021，31（04）：1-7+36.

[2]高明.體外預應力技術在開封黃河大橋改造中的應用[J].建筑機械，2021（12）：90-92.