大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术探讨

毛玉亮

【摘要】桥梁在我国公路和铁路行业广泛应用，而大跨度预应力混凝土桥梁更是现在主流采用的桥型，其具有施工工期长、工艺复杂等特点，在施工中存在很大的不确定性和施工困难点，如果控制不当就会影响施工质量和桥梁的使用寿命，甚至会造成桥梁坍塌等事故。因此，选择良好的施工控制技术，开展积极有效的施工控制是极为重要的。本文从大跨度预应力混凝土桥梁施工的基本理论、重要性和注意事项等方面进行分析，重点探讨施工技术措施。

【关键词】预应力混凝土桥梁；施工控制技术；大跨度；桥梁结构

0.引言

随着经济发展水平的不断提升，近年来，桥梁在公路铁路运输中的地位越来越高，很大程度上影响了我国交通运输业的发展。而随着交通压力的不断增加，对桥梁的承载力和稳定性等方面提出了更高的要求，尤其是大跨度预应力混凝土桥梁。该类型桥在施工中有很多重要环节，一旦控制不到位的话，就会严重影响桥梁的施工质量。因此，专研大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术是目前桥梁建设中面临的重要问题。

1.大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术理论分析

大跨度预应力混凝土桥梁具有跨越能力强，截面小、弯矩小的优点，很好地解决了混凝土中的裂缝问题，被广泛应用于桥梁工程中，但不可否認的是，当前大跨度预应力混凝土桥梁施工也存在一些问题，尤其是某些施工关键环节控制不到位，一定程度上影响了施工质量，影响了桥梁的使用寿命，因此加强施工技术控制是不可逆转的趋势。

1.1大跨度预应力混凝土桥梁施工控制内容分析

首先，合理控制桥梁结构变形。大跨度预应力混凝土桥梁施工时，要对比设计和实际的结构尺寸，借助控制手段来保证两者偏差控制在合理范围内。一般而言，大跨度预应力混凝土的预制桥梁允许偏差如下：梁板的长度在±5mm，梁板干接缝的宽度在±10mm、湿接缝的宽度在±20mm，箱梁顶面宽的宽度在±30mm，梁板的高度在±5mm，箱梁的高度在-5-0mm之间，支座板的高度在0-2mm之间，腹板的厚度在±10mm，中心至支座中心的跨度在±20mm。其次，要合理控制混凝土桥梁结构的应力。张拉设备和锚具进入施工现场后，施工单位必须要派专人严格监审质量，注意对压力表和千斤顶的性能进行试验标定。采用控制手段，预应力筋张拉过程中，必须要检查和核算钢材伸长值。在桥梁工程的实践施工过程中，施工人员需要对桥梁建筑的整体构件与局部构件进行有效控制，利用科学的计算方法核算桥梁结构在建设过程中的安全稳定系数。

1.2影响大跨度预应力混凝土桥梁施工控制效果的因素

桥梁的结构参数和温度变化是影响大跨度预应力混凝土桥梁施工控制效果的主要因素。在结构参数上，又可以分为材料容重、预应力、材料在收缩上的特性、施工荷载作用力等。在实际施工过程中，施工人员应对材料等因素进行准确把握，避免材料使用不当所导致的建筑物应力受损或其它情况。预应力的取值误差必须要控制在规定范围内，并综合各个方面的因素来提高预应力的取值精准性。材料的收缩特性是混凝土独特的特性之一，会影响桥梁结构因内力产生变化给桥梁稳定性和质量带来的不利影响。在施工荷载作用力方面，荷载取值是关键，这就需要施工人员能有效结合桥梁工程场地的气候、环境、地形等因素。

温度变化是影响大跨度预应力混凝土桥梁施工控制效果的主要因素之一。如果桥梁施工环境温差太大，或者超出了桥梁混凝土浇筑的正常温度范围，就会在桥梁结构上形成明显的附加应力和变形作用力，进而影响桥梁的浇筑质量、稳固性和安全性。因此，施工人员要对桥梁混凝土的浇筑温度进行严格控制。但是，温度是一种客观存在，其变化是不可控的，为了保证混凝土的浇筑质量，工作人员可以选择在温差变化较小的季节和时段进行施工，如春秋季，或者在早晨，如果是夏季炎热时期，就需要再早晨温度升高之前完成混凝土浇筑工作。此外，施工管理，如施工质量好坏、施工安全、施工进度快慢等都会影响最终控制效果。

2.大跨度预应力混凝土桥梁施工控制的重要性及注意事项

2.1大跨度预应力混凝土桥梁施工控制的重要性

一方面，做好大跨度预应力混凝土桥梁施工的控制工作，能提高桥梁工程的施工质量，这也是主要目的。桥梁工程的高质量是借助加强施工工程的控制来完成的，而大跨度预应力混凝土桥梁的施工过程较为复杂，如果控制不到位的话就会引发质量安全问题。可以说，加强桥梁施工的控制是提高桥梁工程质量的前提保障，也是重要目的[3]。另一方面，确保桥梁工程的安全使用。桥梁工程建造的最终目的是为了能投入使用，而使用的安全性是施工的直接目的。对桥梁工程而言，安全使用的关键是结构稳固、安全，这就需要通过控制大跨度预应力混凝土桥梁的施工来实现。此外，通过开展积极有效的桥梁施工控制，能有效提高桥梁的稳固性和可靠性，延长桥梁的使用寿命。

2.2大跨度预应力混凝土桥梁施工控制的注意事项

为了提高大跨度预应力混凝土桥梁施工的质量，除了要应用好上述的技术措施，还要严格把控下面几个注意事项。首先，要最大程度的提高桥梁结构参数计算的精准性。影响大跨度预应力混凝土桥梁施工质量的一个重要因素是桥梁结构变形，而方法是在要有精准的结构参数作为施工控制的依据，如预应力参数、构件截面的尺寸大小、施工中的总负载和混凝土材料的收缩力等。因此，施工人员必须要精确计算这些参数，提高控制效果。其次，要严格控制施工前后的温度差[4]。大跨度预应力混凝土桥梁施工的周期较长，会经过不同季节，而不同季节都是有一定温差的，温度变化过大的话，就会影响桥梁的稳固性，降低施工质量。因此，在施工中，必须要严格控制桥梁工程施工中的质量，正确测量桥梁残余温度和施工环境的温度，要尽量在温差小的时间段施工，如早晨。最后，提高施工中的监测技术水平。大跨度预应力混凝土桥梁施工是需要经过不断修正，长期形成的，而修正的依据就是每个施工环节的监测结果。不过，监测结果的精准性会受到很多因素影响，如施工的复杂性、监测人员的个人素质、仪器设备的精准性等。因此，必须要提高施工过程中的监测水平，增强控制结果的精准性，达到施工要求。

3.大跨度预应力混凝土桥梁施工控制的技术措施

通过对混凝土桥梁的施工控制状况的分析与研究，结合目前大跨度预应力混凝土桥梁施工过程中存在的各种问题，并且为了保证大跨度预应力混凝土桥梁施工的安全性与可靠性，实现施工中各阶段控制目标，工程建设管理部门与施工单位应相互配合，积极落实大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术，使桥梁施工的安全性与可靠性得到保障，提高桥梁施工质量。主要采取以下措施：

3.1选择合适的结构分析技术

大跨度预应力混凝土桥梁施工前进行桥梁结构分析是提高桥梁施工质量的重要前提。在桥梁实践施工环节，为确保实践施工的安全性，在混凝土桥梁施工的过程中，通过与设计单位沟通，采用仿真模拟等科学分析方法进行计算，更好的仿真桥梁结构的实际施工过程，按照桥梁结构实际施工的加载顺序分析桥梁各构件的受力和变形情况，获取桥梁结构的应力和应变数据。同时，通过施工人员提供的现场实际数据，获得相应的控制参数，确保桥梁的成桥状态和设计相符[6]。

3.2合理使用施工前的控制技术

施工准备充足与否，对大跨度预应力混凝土桥梁施工的质量关系很大，必须要选择合适的控制技术来完成，目前在大跨度预应力混凝土桥梁施工中应用较为普遍的控制技术是线性控制技术。线性控制技术主要是通过分析桥梁整体结构，帮助施工技术人员对桥梁的整体结构进行全面充分的认识，更好地理解设计意图。线形控制技术主要是对桥梁预拱度进行计算和控制，通过对预拱度进行科学合理设置，来实现桥梁施工的及时性和连续性，进而有效提高整个桥梁建设质量。预拱度作为桥梁线形控制的重要参数，对桥梁主跨与边跨的合拢程度起到重要的决定作用，同时对应力分布情况起到关键作用。在施工前，施工技术人员应优先对桥梁的预拱度有充分的认识和重视，施工人员及设计工作人员应准确计算出控制桥梁的预拱度，确保拱度控制在合理的范围内，并且对预拱度进行预处理，切实保证桥梁主跨和边跨的合拢精度，以此提高桥梁的整体施工质量。因此，在施工之前对于桥梁预拱度的认识非常重要，在科学详细数据资料的帮助下开展施工建设，确保大跨度预应力混凝土桥梁在施工建设后能保持最佳的使用状态。

3.3合理使用施工中的控制技术

施工过程控制是大跨度预应力混凝土桥梁施工质量的关键环节，直接决定了其施工质量。在选择该阶段控制技术，提高控制质量过程中，需要在施工材料、施工工序和施工人员三方面加强控制力度。首先，施工材料的质量控制上。这几年以来，我国也有出现了一些桥梁坍塌事故，究其原因，不乏很多是因为施工材料质量不过关导致的[7]。因此，為了提高大跨度预应力混凝土桥梁的施工质量和使用寿命，施工人员必须要严格控制施工材料的质量控制。材料的选择必须要坚持安全、优质的原则，提高材料采购人员的安全责任感，要安排专业的技术人员定期检查施工材料的质量，一旦发现有不合格材料就要立即更换。其次，在施工工序的质量控制上。施工人员必须要严格按照事先设计好的标准和方案进行，而桥梁施工单位也要对每个施工环节进行严密控制，降低因施工工序不合理导致的质量问题[8]。如在大跨度预应力混凝土桥梁施工的钢筋骨架张拉工作有一定繁琐性，因此，施工人员必须要严格遵守张拉力的原则和标准，杜绝施工中随意更改标准的行为出现，确保施工质量。

最后，要加强对施工人员的监管和控制。施工人员整个施工过程中的主体，也直接影响了施工质量的高低，因此施工企业必须要加强对施工人员的控制和监管，规范施工人员的行为，增强其职业道德和综合素质。桥梁建设单位可以根据单位自身人员的情况和分布情形来建立有针对性的完善人员管理制度，明确规定施工的相关标准和规章行为，以免出现因个人私利产生的有损施工质量行为。同时，建设单位也要完善人才选拔制度，积极引进一些素质高、责任意识强、道德感强的职工。要建立科学的奖惩机制，要加强对职工的专业知识和技能的培训，提高职工的施工技能，达到增强桥梁施工质量的目的。

3.4合理使用施工后的控制技术

施工后的质量控制，主要是指施工完成后的测量工作，包括了桥墩测量、柱梁立模标高、桥梁整体的挠度和轴线等内容的测量，通过测量来及时发现和解决问题[9]。对桥墩的测量主要是高度的测量，为了检测桥梁的沉降值，具体是在桥梁的两侧选择合适的控制网，使用交汇测量法获取桥墩顶部的位置坐标值，并以获取的值为基准点，衡量其他后续梁体的实际高度。但是每个桥梁都有自己的实际情况和性质，应该根据每个桥梁的施工需求来选择针对性的策略方法，以最大程度提高测量精准性。测量柱梁立模标高时，测量人员可以借用水准仪来完成，在施工过程中也要注重策略。控制桥梁整体的挠度和轴线是极其重要的，直接关系着后期的维修和养护，挠度测量要求测量人员对各个测量点之间的平均高度差进行测量，并对比分析，而轴线测量就是要对相邻两个测点进行测量和校对。

4.结语

总之，作为桥梁施工的一项重要工艺，大跨度预应力混凝土控制的重要性不言而喻，需要选择和采取合理的控制技术来完成。影响控制质量的因素很多，如温差、结构形状等，具体内容可以通过控制结构变形、桥梁稳定性和结构应力。在大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术的选用上，应根据实践施工的相应要求与桥梁建筑的工艺技术要求，在传统施工控制技术的基础上进行适当的调整与完善，确保桥梁施工控制的可靠性。其次要在施工前、施工中和施工后三个阶段选择合适的施工控制技术，在各个施工环节都尽量做到极致，减小施工误差，提高桥梁的质量和安全性。此外，必须要建立完善的保障制度，如人员管理制度、人才选拔制度和奖惩制度等，从优化各项保障手段上达到控制目的。

【参考文献】

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[9]李晓伟.解析大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术[J].江西建材，2014，30（09）：28-29.