预应力连续梁桥的施工控制分析

张赛威（辽宁水利职业学院）

摘要：本文介绍了连续梁桥施工控制的重要性。通过对具体的工程实例分析预应力连续梁桥的整个施工过程的位移和应力的变化进行数值模拟和实际监测。对比后的结果为相似的工程案例提供借鉴。

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关键词 ：预应力连续梁施工控制悬臂法

随着国民经济的发展和科技的不断进步和发展，大跨度的连续梁桥越来越多的出现在人们的视野之中，标志着我国的桥梁施工工艺已经进入到世界先进水平之列。预应力钢筋混凝土梁结构由于其重量轻，变形小，可模性好等优点在大跨度预应力连续梁桥施工中得到了更为广泛的应用。

1 预应力连续梁桥的发展

传统的砖石材料由于其自重大，易损蚀很难造就大跨度的桥梁。因此桥梁的跨度都仅仅在十米左右的拱桥。自从钢筋混凝土材料被广泛应用之后，桥梁的跨度就发生了翻天覆地的变化。从几米到几十米，甚至是几百米的大跨度桥梁，这就对古老的支架式的施工方法产生了较大的冲击，传统的施工方法已经远远不能达到现阶段梁桥的施工要求。随着对桥梁施工方法的深入研究和新型材料的应用，先进的顶推法、悬臂法和施工工艺应运而生，而后预应力施工方法的引入，更增大了桥梁的跨度。

1.1 悬臂法施工的特点

①不需要传统的支架，可以跨越山河大川，不需要桥跨下有基础，极大的缩减了施工成本和施工工序，节省了人力物力。因此，可以应用于跨海及跨线的不影响桥下净空的桥梁。②采用连续梁施工时可以根据工期的要求每个桥跨同时联合施工，在桥跨中心进行合龙工作，这种施工方法缩短了工期，适应现今日新月异的变化，但同时增加了施工的困难和危险，要求施工的精度较传统施工方法高。③悬臂法施工是分阶段的施工方法，在各个阶段，整个结构的受力形式不是自始至终的，而是从合龙钱的悬臂体系转变为合龙后的连续梁体系。④悬臂法施工大多采用挂篮法施工技术，挂篮及相关设备可以多次循环利用，降低了劳动成本，流水线作业提高了结构精度。

1.2 国内外施工控制情况

二十世纪八十年代初，桥梁控制理论就已经产生了，随着电子科技的发展，电脑自动监控系统得到了快速的普及。通过自动化的监测对桥梁施工的内力和位移进行比对，能够为相似桥梁的施工提供借鉴和应用。

我国起步较晚，目前已经将控制理论应用到桥梁施工的整个过程中，在黄石公路大桥的施工过程中，就对控制技术进行了深入的研究和探讨。但总体水平仍与世界先进水平存在差距。

2 预应力连续梁桥的控制

2.1 变形控制

钢筋混凝土结构在施工过程中受到恒载变形、构件的收缩徐变以及预应力的损失等变形。并且由于悬臂施工是分阶段进行的，每阶段的恒载自重是不同的，更增加了变形的复杂性。因此需要在整个的桥梁施工过程中进行位移的监控，对每个阶段的变形进行分析并适时地对实际的偏差做出反应。

2.2 应力控制

主要是对预应力构件的应力控制，由于锚具的老化以及预应力的损耗可能会导致整个结构的受力突变造成体系失稳。

2.3 稳定性控制

悬臂施工的前期是临时固结形成T 构，随着进一步施工，逐步变成悬臂结构，最终变成连续超静定结构。随着受力体系的变化，若不采取相应的措施，必然会造成整体稳定性的破坏，要求体系的转变过程中，材质、受力和变形等都要进行控制。

3 工程实例分析

3.1 桥梁概况

本桥为三跨式连续梁桥，桥长90m，共三跨，每跨30m。

①主要技术指标。设计荷载为200kN/m，主体结构设计使用年限为100 年，客运专线桥。②箱梁构造。混凝土型号为C50，箱梁顶板宽9.7m，底板宽5.6m，主梁高1.6m，底板厚0.3m，顶板0.3~0.6m，顶板两侧翼缘悬臂厚0.3~0.7m，桥墩采用实心矩形截面，宽度为2.2m，厚度为2.0m，见图1。

3.2 仿真模拟计算

3.2.1 建立模型

采用有限元三维仿真软件模拟连续梁桥的施工过程，首先建立模型如图2。

悬臂法施工步骤：(图3)。

3.2.2 模拟分析的内容有

①模拟悬臂梁施工过程的各个阶段，进行正装和倒装计算和分析。②通过模拟得到控制标高的变形情况。③通

过模拟得到控制点的应力变化情况。

3.3 实际工程监测

3.3.1 变形监测

在悬臂法施工过程中，预应力梁会产生竖向和横向变形，变形监控是控制桥梁线形的重要依据。主要通过监测控制点挠度变化的方式实现变形控制。监测的顺序为：通过测量数据与理论数值进行对比，根据对此进行调整，再测量并反复循环，让整个体系满足规定的要求。

3.3.2 应力监测

在桥墩、桥台、主梁、横隔梁的控制点上设置压力计，对不同时段的压力值来进行应力监测。通过理论计算与实测结果进行对比分析，判断是否进行下一步施工。

3.4 结果对比

通过对悬臂梁施工的整个过程的数值模拟分析和现场的监测数据结果对比，发现监测数据基本一致。

4 结论

悬臂施工控制是预应力连续梁桥施工的重要步骤，是桥梁施工的安全保证，通过数值模拟和实际监测值的对比分析二者结论基本一致。对于实际监测较困难的桥梁工程，可以适度应用数值模拟来弥补实际监测的不足。

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参考文献：

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