大跨度预应力混凝土桥梁施工的线形控制

大跨度预应力混凝土桥梁施工的线形控制
近年来，随着我国交通建设的不断发展，对交通施工的要求也越来越严格。

桥梁施工建设一直是交通建设的重点，而桥梁施工中的线性控制则是为了更加准确的实施建设，控制桥梁施工的质量。

标签：桥梁施工;大跨度;预应力混凝土;线性控制
引言：
由于大跨度预应力混凝土桥梁施工技术高，加之受周围环境的影响，大大增加了桥梁的施工难度，因此，十分有必要对大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术进行探讨与解析，以确保建设过程中人员的安全与桥梁质量，同时可以节省后期后期桥梁保养过程中的财力与精力。

本文对大跨度预应力混凝土梁桥施工过程中的线形控制作了较为深入的研究，旨在为桥梁建设提供参考。

一、大跨度预应力混凝土桥梁施工控制的主要内容
大跨度预应力混凝土桥梁施工控制的主要内容可归结为以下几个方面。

一是桥梁结构应力控制，一方面，采用应力控制方法对预应力钢材进行张拉时，需按照伸长值进行校核。

另一方面，在张拉器具和锚具进入现场时，需进行压力表与千斤顶配套校验，其中压力表的精度等级要控制在1.5级以上。

二是桥梁结构变形控制，在桥梁施工过程中应尽量对设计尺寸与结构尺寸的偏差进行相应的控制，确保偏差能够处于合理的范围内，对于桥梁结构施工的最终误差可根据国家的有关规定进行参考。

三是桥梁结构稳定控制，在进行桥梁施工中，需要对各结构构件的整体与局部的稳定进行严格控制。

通常情况下，衡量桥梁结构安全的主要系数是其安全稳定系数，大跨度预应力混凝土桥梁结构的稳定，可根据轴心受压计算公式验算。

二、线形控制的基本原则
混凝土桥梁面层施工中最大的矛盾是平整度、厚度、标高三者之问的矛盾，在主粱平整度较差时尤为突出。

超厚太多不经济且增加桥梁自重，对桥梁结构受力不利;太薄则会承载力不足，易产生裂缝或引起早期损坏。

为保证使用性能，应根据下承载层的高程状况对面层的高度进行线整控制。

混凝土桥梁铺装层施工后的理想状况是纵断面为一条平滑的线，且铺装厚度均匀，平均厚度与设计厚度相符。

三、线形控制的目标
线形控制的最终目标。

在施工过程中，通过正确设置预拱度来控制模板及混凝土的高程，使梁在时刻的最终线形与设计线形一致.这就是线形控制的理想目标。

设计线形就是设计立面图中的梁顶（底）线。

这里有三点要进行说明。

现行
规范中对无明确规定.实践中采取以下做法：将定为桥梁竣工后3年，这时合拢段混凝土也已完成了绝大部分徐变和收缩，这样，桥梁建成后刚交付运营就达到理想线形，显然，这样做忽略了竣工后的全部馀变和收缩，因而只适用于施工周期较长及后期徐变较小的情况。

另外，对竣工时刻梁的高程与设计高程不一致的问题，桥梁质量检验标准中未说明如何处理，因此，施工单位应事先征得设计单位的同意。

在竣工移交时按本文所述理由向接收单位加以解释列车活载作用对预拱度的影响说到底。

线形控制的根本目标是使列车在平顺的桥面上行驶，对于大跨度桥梁，列车活载也将使梁部产生明显的挠度。

挠度曲线随列车的前进而动态改变。

四、桥梁施工线形控制的必要性
大跨度预应力混凝土梁桥的建设是一项复杂的施工过程，随着施工阶段的不同，结构体系呈现不断的变化状态。

在桥梁的施工过程，预应力张拉、混凝土浇筑、施工荷载、挂篮移动、混凝土收缩、温度以及体系转换等诸多因素的控制不当，会导致悬浇梁段合龙误差增大，造成成桥线型与原先的设计目标不吻合，难以保证成桥后的桥梁结构运营安全。

五、桥梁施工线形控制的方法以及工作流程
大跨度预应力混凝土梁桥施工的线性控制方法主要是采用自适应控制法，首先建立计算模型，一旦出现结构的实测受力状态与模型计算结果不符的情况时，为调节计算模型的参数，只需要通过输入误差到参数辩识算法中去的方法，使模型的输出结果与实际测量结果达到一致状态，获得计算机模型修正参数后，重新计算桥梁施工阶段的理想状态。

经过反复磨合后，就可以使计算模型与实际结构保持基本一致状态，再通过计算模型对以后的施工进行指导。

桥梁线形控制是一个循环过程，包括预告、施工、量测、识别、修正以及预告，桥梁各梁段施工的线形控制数据由监控程序进行计算，并提出下一阶段施工梁段的线形控制参数，已成梁段的实际变形指标通过线形监控系统测量，并进行有关实测参数的搜集整理工作，通过对比分析实测线形与期望线形指标，调整或修改相关的计算参数后，将各参数值输入计算机，之后，重新计算未施工梁段的线形控制数据，完成一个循环的监控工作。

六、大跨度预应力混凝土桥梁施工线形控制工作的内容、范围、分工以及费用
大跨度预应力混凝土桥梁施工线形控制是一项复杂的工作，如果对其工作内容、范围、分工以及费用不了解，施工单位就很难做到各尽其责，例如，在编制工程预算时甚至有可能漏掉与此相关的费用与项目，造成一定的经济损失，或对应提前准备与完成的工作未作安排而导致工期延误。

（一）梁体的几何要素
梁体主要由以下几何要素确定：一是里程，用以确定梁体及支座在水平面内的纵向位置。

二是高程与中线，曲线梁还应包括横截面的扭转角，用以确定梁体在水平面与铅垂面的位置。

三是跨度、长度与断面各部尺寸。

（二）施工线形控制工作的主要内容
桥梁线形控制工作可分为实施与理论计算两个方面。

理论计算主要包括：预计的各种计算参数值可根据设计图和施工组织设计计算获得，并提前进行预拱度与挠度的理论计算，确定立模高程的理论值，并制定控制计划，指导实施工作，进行技术交底。

整理、收集并分析测控结果，对总结报告进行撰写。

实施方面主要包括：提前测试，按照有关规范的规定，测量挠廖、调整模板高程，及时统计与分析监控数据与计算参数的实际值，以检测有无异常情况;一旦工期等条件发生明显变化，需重新进行预拱度的计算与修正等。

线形控制贯穿于桥梁施工的整个过程，涉及影响梁高程的每一道工序，理论计算与施工实施紧密关联，缺一不可。

因此，线形控制工作离不开科学的施工管理、严格要求与精心操作。

（三）施工线形控制工作的范圍
直线梁主要是控制梁底与梁顶的支座位置及高程，曲线梁还要监控梁的扭转角与中线。

其它几何要素均属常规测控工作。

在桥梁施工过程中，一般由测量人员实施上述几何要素的测控工作。

其中跨度与线形的计算与梁的收缩和徐变有关，需要进行力学计算，其它要素仅需要进行数学计算。

（四）施工及设计单位的分工情况。

（1）施工单位
施工单位应严格按设计顺序进行施工，未经设计单位同意不得随意改变施工顺序;提前进行各项目的试验工作;按照各项施工要求与质量标准，监测施工过程中的挠度，按预拱度值的计算结果等调控模板高程;及时汇集各项参数的监测数据与实际值，并将其与设计值进行比较，一旦发现数值不同时，应通知设计单位并进行协商处理与撰写总结报告;将各项费用纳入工程的预、决算中。

（2）设计单位
设计单位应提供详细的施工程序;按设计参数进行理论挠度的计算，提供预拱度图表;写明线形控制所依据的理论，提供各种计算参数数值;将施工中线形控制的各项费用纳入工程概算中;专人负责配合现场施工工作。

（五）施工线形控制工作中发生的主要费用项目
预拱度计算软件与硬件的费用;各项试验所需的材料、设备、仪表以及人力的费用;施工全过程监测所需要的材料、仪表以及人力费用。

七、结语
总而言之，我国的桥梁施工建设变得越来越严格，施工设计的要求也越来越完善。

随着专家的不断探索和研究，我国桥梁施工建设中的线性控制得到很好地实现。

相信我国的大型预应力混凝土的桥梁线性施工会根据实际的发展模式得到全面的创新和突破。

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