预应力连续梁施工监控关键技术研究论文_王昆

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摘要:分析了结构参数、施工工艺、施工环境等影响因素对预应力连续梁施工监控的效果的影响,并阐述了施工监测与控制的主要内容。从预应力张拉、成桥合龙控制和线型控制等方面详细阐述了预应力连续梁施工监控关键技术,并提出了改进建议。

关键词:预应力连续梁,施工监控,关键技术

1 相关理论基础概述

1.1施工监测的主要内容

在预应力连续梁桥施工过程中,主要监测内容包括温度、应力和位移的监测。通过对预应力连续梁进行监测,可以掌握施工过程中梁的结构状态,便于制定施工控制措施。

1)温度的高低会直接影响预应力连续梁内部应力,其影响主要取决于日照温差层面。由于日照所产生的温差会影响预应力连续梁各个截面的变形,结构内部互相约束,导致在截面内产生温差应力。另外,温差变化还会造成预应力连续梁的结构产生变形,甚至影响梁的合龙施工,造成桥梁内力状态变差。

2)应力会直接影响预应力连续梁的结构受力状态,采取应力监测可以对桥梁结构安全起到保证作用。现阶段是通过对受力显著区域进行应力测试来监测应力。由于受到环境因素的影响,应力监测实测值与理论值之间会存在一定的误差,为了准确确定应力值,应对误差进行分析处理。

3)通过对预应力连续梁位移的监测,可以有效控制桥梁线形,使其符合设计要求。在各个施工环节进行位移监测,准确确定模板标高、施工预拱度,确保施工线形符合设计要求。

1.2施工控制相关内容

通过对预应力连续梁进行施工监测,监控温度、应力和位移的变化,对理论值与实测值二者误差的形成原因进行查找,以对施工参数进行有效调整。通过对预应力进行有效调整,能够对预应力连续梁结构受力状态进行有效改善,避免产生结构破坏现象。例如,通过对预应力张拉力进行调整,能够对混凝土开裂现象进行有效避免。一般来说,在施工过程中,如果能够对设计与规范进行严格遵守来进行施工,无需大范围调整预应力的张拉应力。通过全面分析监测结果,对构造物标高进行准确调整,能够保证预应力连续梁桥的线形处于最佳状态。

2 预应力连续梁施工监控的影响因素

2.1连续梁结构参数

1)材料弹性模量。

预应力连续梁桥的主要结构参数,包括多种指标,如混凝土收缩徐变、预应力、材料弹性模量、材料容重等。其中,预应力连续梁结构应变和材料弹性之间存在极为密切的关系,在施工过程中,只有对施工材料进行合理取样,对修整参数进行确定,才能够将误差进行有效减小。

2)截面尺寸。

在施工过程中,因受多种问题的影响,造成构件实际尺寸和其设计尺寸之间产生一定的不同,以上差距必须要控制在一定范围中。假如混凝土构件的截面尺寸出现比较大的偏差,则混凝土构件的内力、扰度变形等便会遭受到严重影响,综上所述,在实际施工过程中,一定要将监测工作做好。

3)材料容重。

针对混凝土构件的自重,深受材料容重的影响,混凝土构件自重在极大程度上影响着桥梁的变形与应力。针对使用材料的实际容重,如果其设计容重和其之间出现越来越大的差距,则对桥梁结构造成的影响就越大,因此在施工过程中,一定要严格监测钢筋与混凝土材料,保证能够满足设计要求。

4)预应力。

桥梁结构的线形、应力受预应力的影响较大,预应力能够很好的改善桥梁的应力状态。在张拉预应力钢绞线时,在一定程度上会损失一定的预应力,为有效避免预应力出现损失现象,在实际施工过程中,一定要严格控制预应力孔道的摩阻力。

5)施工荷载。

在悬臂梁进行预应力连续梁施工时,桥梁结构会遭受来自于施工人员、材料、机械的施工荷载,使桥梁结构中出现应变与应力。在实际施工过程中,一定要在规定位置堆放施工机具与施工材料,以减少对临时荷载对桥梁结构造成的影响。

6)混凝土的收缩徐变。

在进行预应力连续梁悬臂浇筑施工作业时,因为施工速度过快,进而缩短混凝土的龄期,在极大程度上影响着结构的线形与应力。此外,针对混凝土的收缩徐变,湿度与温度对其造成一定的不良影响,所以在实际施工过程中,一定要严格监测混凝土的湿度环境与养护温度。

2.2施工工艺

在施工过程中,预应力连续梁桥施工作业常选用悬臂施工法。因受多种因素的影响,如施工人员技能偏低、施工质量控制不够严格、安装出现误差、机械化程度偏低等,进而对施工质量造成严重影响,所以一定要将监测工作做好。

2.3温度的变化

桥梁主梁的挠度,在极大程度上深受温度变化的影响。在不同环境状态下采集桥梁结构挠度、应力相关数据,其结果往往相差较大。所以,为提高监测数据的精准性,一定要深入考虑温度的变化,这样才能够有效减小温差对结构应力、挠度的影响。

2.4混凝土的收缩徐变

针对桥梁结构的挠度和应力,混凝土收缩徐变对其所产生的影响也是非常大的,同时这和混凝土加载龄期之间存在着极为密切的关系。一般来说,混凝土的加载龄期短,会加大混凝土的收缩和徐变。此外,相邻桥墩的施工进度不同,也会出现不同程度的收缩和徐变。

3 施工监测的技术要点

3.1预应力张拉的控制

在控制预应力张拉时,一定要先正确安装预应力管道,严格控制偏差。针对预应力张拉力的实际伸长值与理论伸长值,一定要对其进行合理计算。在张拉预应力过程中,应将张拉伸长量与张拉力作为主要依据,以有效控制预应力的张拉,提高施工质量,而预应力张拉作业完成以后,应及时进行压浆施工作业,同时确保饱满度。

3.2成桥合龙施工质量的控制

为能够顺利进行合龙施工,首先一定要构建完善的监测系统,在进行合龙施工时,一定要严格监测关键截面的位移与应力。其次,对环境温度的影响进行深入考虑,对合龙最佳施工时间进行明确。最后,对合龙误差进行有效调控,使其控制在允许误差范围内。

3.3线形控制

为有效确保预应力连续梁的线形,首先,对完善的观测制度进行构建,对高程控制测量和平面控制测量严格进行。针对所有梁块的施工的观测误差,一定要对其进行及时跟踪观测,制定有效的调整对策。其次,要高度重视施工荷载的计算,同时注重施工气温的监测。如图 2 所示,某桥梁节段标高理论值与实测值对比分析图,通过深入分析数据发现,和成桥监测点上全部节点的实测标高值相比,设计标高值与实测值的误差都不大于 1 cm,满足规范要求,充分说明,该测段桥梁线形的变化满足设计要求。

图2 某桥梁监测段的理论标高与实测标高比较图

4 结语

在我国,预应力连续梁桥是一种运用非常普遍的桥梁结构形式。尽管预应力连续梁桥施工技术现已较为成熟,不过在施工过程中依然存在不少问题,一定要对其施工过程进行严格监测。

参考文献

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论文作者:王昆

论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期

论文发表时间:2019/11/11

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