大跨度预应力桥梁施工工艺分析

大跨度预应力桥梁施工工艺分析介绍了大跨度预应力桥梁的施工特点，分析了大跨度预应力桥梁施工工艺存在的问题，探讨了影响大跨度预应力桥梁施工质量的因素，提出了大跨度预应力桥梁施工的质量控制要点和控制方法。1大跨度预应力桥梁的施工特点不同于其他类型的桥梁工程，大跨度预应力桥梁主要建设在地理条件复杂的环境中，如大江大河、深沟深谷的地质环境中。众所周知，预应力桥梁为超静定结构，因其稳定性和可靠性较好，且施工工序简单，因而被广泛应用。因大跨度预应力桥梁建设位置的特殊性，其容易受地形地势等因素的影响，在各种因素的作用下，其容易发生形变或受力条件改变。大跨度预应力桥梁结构的稳定性和安全性受材料、受力位置以及参数的影响，相应的挠度应力、弹性模量容易受到影响，进而增加了设计的难度。因此，在大跨度预应力桥梁的实际设计中，对于参数的选择要综合考虑工况、实际施工环境等多个因素。结合悬臂梁的受力特点以及现场的实际环境，要明确桥梁的承载力、可能发生的形变，进而确定桥梁的预应力及预拱度。针对上述结构分析，要建立施工质量控制体系，确定质量控制方法，选择最恰当的施工工艺，保证桥梁的稳定性及安全性。2大跨度预应力桥梁施工工艺存在的问题在施工工艺方面，大跨度预应力桥梁施工主要存在施工方案的确定问题、预应力钢筋合理布置问题及预应力混凝土张拉预制底座及张拉时间问题。下面将详细分析存在的问题。2.1施工方案的确定问题在确定大跨径预应力桥梁的施工方案时，要结合当地的地形、地势、气候等因素，通过理论和实践相结合的方法，确定最合适的施工方案和施工措施。所确定的施工方案应兼顾安全性、稳定性、经济性、效率以及环境等多方面的因素，从多个角度评价分析施工方案的可行性，保证设计方案合理无误。在进行施工之前，首先要勘察地形，明确施工过程中可能存在的不利因素，做好相应的准备措施。还应重点考虑施工的安全问题，避免相关人员在施工过程中发生突发事件。2.2预应力钢筋的布设问题因大跨径桥梁在各个部位的弯矩变化较大，需重点考虑弯矩对桥梁产生的影响，进而确定预应力钢筋抵消弯矩的作用。在桥梁的中部与底座之间，弯矩会有正负交替出现的情况发生，弯矩对桥梁结构易产生破坏影响，因此合理布设预应力钢筋有助于消除弯矩的不良影响，增加桥梁结构的持久性。在桥梁支柱处预应力钢筋产生大幅度变化，易使钢筋产生变形，为避免钢筋承受弯矩而发生明显变形，进而导致桥梁出现裂缝，应在经济条件允许的情况下使用质量较好的如多段式结构布置预应力钢筋。在布设预应力钢筋时要考虑弯矩的影响及应力的分布，看清设计中所示的钢筋的位置和先后顺序。在施工时使用对称张拉的方法，设置合理的保护层厚度，尽量提高预应力钢筋强度，增大钢筋预应力，合理布设。2.3预应力混凝土张拉预制底座及张拉时间问题大跨径预应力混凝土底座具有持久性强、坚固性好的特征，为实现这一特征，需在施工时控制底座的使用强度，在实际情况下，一般将底座张拉成具有一定弧度的抛物线形式，可增加预应力混凝土张拉预制底座的耐久性，提高使用质量。混凝土的张拉强度在浇筑时要通过各种方法得到保证，同时张拉时间也要严格控制，如果张拉时间过短可能会产生张拉强度不足进而影响整个桥梁的质量，如果张拉时间过长，就会产生混凝土变形甚至会产生裂缝。因此，预应力混凝土张拉预制底座及张拉时间在施工时应严格控制。3大跨度预应力桥梁施工质量控制要点3.1结构分析法大跨径预应力桥梁的施工质量结构分析方法包括构建理论模型及模型参数的求解，其中重点是计算挠度和各个阶段的参数，它是预应力桥梁质量控制的理论依据。目前的计算方法主要包括以下几种。3.1.1正装计算法正装计算法是按照桥梁装载的先后顺序分析出桥梁结构的形变及受力，进而分别计算各个阶段的结构内力及位移，以此为理论基础用于检测桥梁结构的合理性。在计算前，要根据正装计算法的计算原则确定各个阶段的参数，在按照先后顺序安装施工后，检验理论的恒载内力与之前设想的理想条件下的内力是否相同，如果误差在可接受范围内，则可以按照上述预定的参数进行施工，如果误差较大，则继续调整参数，直至满足要求为止。该方法在桥梁设计和施工中应用较为广泛。3.1.2无应力状态法无应力状态法在大跨度预应力桥梁施工中应用较为普遍，该方法也被称为零弯矩应力法，既保证桥梁结构中的构件以及单元的无应力长度一定，同时又确保各个部分的曲率保持不变。具体过程是先对桥梁结构的状态进行分析，然后对桥梁结构安装的中间状态、最终状态分别进行分析，最后再使用一种方式将各状态联系起来，最终完成对桥梁结构的受力分析。3.2测量主梁线形对主梁线形的测量包括主梁的挠度、轴线、立模标高、同跨对称截面的相对高差及多跨线性等。一般在桥梁的悬臂段设置2~4个标高点和一个轴线点，标高点和轴线点处采用端钢筋或钢板并用明显的标号处置。标高的测量一般使用水准仪，测量主轴轴线时采用全站仪或者钢尺，一般采用视准法来测量偏差，主梁顶面的高程值采用多个截面测试点取平均值的方法来获得，主梁的挠度变化及主梁顶面的高程值均可以通过观察获得，通过实际的高程值与设计高程值之比，可以评估该桥梁的施工质量。主梁立模标高应在温差相对较小的环境下施工并采用精密水准仪器测量，在施工后要进行不定期检测。对于同跨对称截面的相对高差可以直接进行测量比较，在比较时一般采用多点测量的方式，以横坡为根据，取多点的均值，保证多跨线性的协调性。3.3主梁应力应变分析为测量主梁的应变、应力变化，应在主梁钢筋布设基本完成尚未进行混凝土浇筑前对传感元件进行预埋，同时注意保证传感元件的正常使用。因大跨度预应力桥梁所受纵向应力较大，故在测量时应重点考虑，在布设传感元件时要纵向布设，并用铁丝等工具固定在钢筋上。对于传感元件的选择，一般推荐钢弦应变计。在对应力应变进行分析时，采用最小二乘法或多次曲线进行拟合，实现对桥梁结构的应力应变分析。4大跨度预应力桥梁施工的质量控制方法4.1严格控制施工安排施工方案的严格控制是保证大跨度预应力桥梁质量的重要内容，合理安排施工方案的工序时序，按照工作进度指导工作人员施工作业，协调各个部门的责任，相互配合、分工明确，在实践中提高管理人员的专业素养和专业经验，以更快地适应工作环境。4.2严把质检关严把质检关，主要目的在于确保大跨度预