探討大跨度預應力混凝土橋梁線形監(jiān)測和預拱度控制方法研究_建筑
探討大跨度預應力混凝土橋梁線形監(jiān)測和預拱度控制方法研究
禤勇
摘要： 大跨度預應力混凝土橋梁在線性監(jiān)測以及預拱度控制方法方面，還有很大的探討空間。如何保障大跨度混凝土橋梁的施工安全和施工質量，需要對橋梁的預應力進行線性監(jiān)測以及預拱度控制，保障橋梁的施工要求和施工質量，滿足混凝土橋梁的施工要素，保障橋梁的使用壽命，確保安全的施工結構，使橋梁在使用過程當中滿足使用要求。本文就大跨度預應力混凝土橋梁的線性監(jiān)測和其預拱度控制方法的研究進行初步探討，以期對將來的橋梁施工和橋梁安全有一定的基礎參考價值。
關鍵字：大跨度預應力 線形監(jiān)測 預拱度 控制方法
隨著社會經濟、政治、文化水平的不斷提高，交通運輸安全性的提高，作為用來溝通河岸兩邊交通、信息溝通的橋梁業(yè)的要求也越來越高，對橋梁線性的控制也在社會中受到越來越重要的關注。在橋梁的種類方面，不僅出現了梁式橋、索橋，還有斜拉橋以及鋼架橋和拱橋等，來適應不同的河面要求、地理環(huán)境對于橋梁的要求。在施工階段也會遇到橋梁梁板安裝以后，有時也會出現跨度超出預計高度的問題，使橋面總體達不到預先的要求，為以后的施工和成本預算增加了難度，而且因為與預計不附，也會影響到以后的使用，影響到橋梁的壽命。
一、大跨度預應力
1.1含義
大跨度橋梁是指橋梁空間跨度橫向超過60米或18米以上的橋梁結構，這是一種三維立體空間結構體，它在受到壓力時，會進行三維受力。預應力是指在工程的施工結構中，為了滿足對于負載的要求，對所要承受負載的鋼筋或線形結構，增加預壓應力，從而在外部提高施工結構的強度和剛度，減少在使用階段，由于振動，而造成的施工結構的變形或走樣，緩解鋼筋等施工結構的受壓力，延遲受損時間，延長施工原件的使用壽命。因此預應力的應用在橋梁的建造和使用過程中很普遍。
1.2作用
大跨度橋梁由于具有三維受力效果，因此在受到同等大小的外力時，比其他橋梁分具有受力更加合理化、在身重量更輕化、造價更加低廉化以及結構形式更加多樣化的特點。在目前已經受到很大的使用。預應力由于在外部提高了橋梁的施工結構的剛度和強度，因此可以在橋梁的使用過程當中幫助橋梁自身具有更好的壓力承受，從而更好的保護施工結構的使用質量。
二、線形監(jiān)測
2.1 含義
線形監(jiān)測是指針對橋梁的下線形進行監(jiān)測，在這個過程當中，需要對所監(jiān)測橋梁的橫向和縱向均進行測量和控制。主要由拱軸線以及標高控制這兩方面組成。線形監(jiān)測是完全獨立于施工測量的一個個體，它依據橋梁的長度、橋梁的跨度以及橋梁跨度的相應的結構形式，選擇對應的平面監(jiān)測區(qū)域對監(jiān)測范圍內的橋梁線形結構進行監(jiān)督和測量。
2.2步驟
在進行線形監(jiān)控時，可以在施工階段進行監(jiān)控。為了保障整個施工階段的線形質量的保證，對整個施工階段分為多個階段進行。而在每個階段進行完畢之后，需要對各個階段的施工結果進行實時測量，以確保施工過程中的線形保證。測點布置[1]，就是對線形監(jiān)測所要測量的地方進行劃分，之后依據不同的測量點，制定相應的測量方法和手段、儀器、人員的安排，進行分人、分器材、分時間的進行測量，可以有效的提高檢測質量和效率。控制指標[1]，要對測量結果進行與圖紙和預定方案的對比與核對，進行監(jiān)測指標的合理控制，以保證監(jiān)測的準確與合理。最后要對監(jiān)測的結果進行監(jiān)測結果的分析。對于監(jiān)測結果的分析可以分為：豎向位移監(jiān)測、縱向位移監(jiān)測、應變監(jiān)測、以及箱梁外觀監(jiān)測[1] 。而對于線形監(jiān)測來說，監(jiān)測結果分析重點在于對豎向、橫向位移的監(jiān)測結果進行合理分析，實現施工效果與預期效果的再現。
2.3 作用
在現代橋梁的建造中，由于橋梁建造技藝的不斷發(fā)展，混凝土橋梁，因為在施工材料和施工手段上的優(yōu)勢，在橋梁建設過程中，受到越來越多的使用。而對于混凝土橋梁來說，特別是大跨度的混凝土拱橋橋梁，它的拱形結構，其主要依賴于纜索對于橋面的吊裝進行拱形呈現，因此對拱橋線形的每條纜索進行實測，以保證每條纜索的標高和實際要求相符，或拱軸線所在的位置滿足要求，并且通過這些來調整扣索的動態(tài)保證，因此進行橋梁平面線形檢測是橋梁驗收和質量控制的重要環(huán)節(jié)[2]。
三、預拱度
3.1 含義
預拱度是指為了抵消在橋梁本身（包括橋梁本身的梁、橋梁的拱、以及橋梁的鋼性結構等）的使用過程當中由于外來力，即橋梁負載作用下所產生的橋梁的彎曲度，而在進行橋梁的施工階段，或是橋梁的制造階段所預留的與橋梁本身結構所受外力作用時產生位移，即彎曲度相反反方向的校正位移。影響預拱度的因素有：橋梁結構的彈性變形，混凝土結構由于溫度或是共振所產生的彎曲度；以及零件接頭處由于擠壓而產生的塑性形變等等。
3.2 控制方法
為了使成橋后的實際線形達到預期的效果,就必須加強對主橋的標高控制,而連續(xù)剛構橋標高控制的關鍵是對每個節(jié)段的立模標高進行控制, 要求每個節(jié)段的標高控制到位,各施工工況引起的變形與預期值相符,不產生偏差累積。立模標高的確定有2 種方式: 絕對高程立模標高控制以及相對高程立模標高控制[3]。之后，針對立模標高過程中的相關問題和數據進行施工過程中立模標高的修正[3]。這個階段中包括兩個方面的糾正：撓度的分析和模型數據參數的調整。進行完立模標高的相關修正之后，要針對修正后的數據進行實際線形控制結果[3]。進行預拱度的控制，可以在一定程度上保證橋梁使用時所產生的結構形變和彈性形變，延緩橋梁結構的受損程度，增強橋梁構建的強度和鋼度，延長橋梁的使用壽命。因此，橋梁預拱度對于橋梁的使用來說具有重要意義。
3.3 作用
大跨度連續(xù)剛構橋懸臂施工過程中, 由于混凝土彈性模量實測值與理論值存在差異, 混凝土實際容重與理論取值不完全相同, 混凝土收縮徐變以及施工時環(huán)境溫度與理論計算不一致等因素, 導致橋梁成橋后的實際線形與設計線形發(fā)生偏差。因此,為了保證成橋時的實際線形滿足設計要求, 就必須在橋梁懸臂施工過程中對橋梁的立模標高進行控制。以渾水河大橋為工程背景, 介紹預應力混凝土連續(xù)剛構橋的立模標高控制的原理和方法。渾水河大橋工程概況如下: 渾水河大橋總長467. 73 m, 主橋為三跨一聯單箱單室預應力混凝土變截面箱型連續(xù)剛構, 橋孔布置為65 m+ 120 m+ 65 m。主橋分為2個“ T” 構, 采用掛籃懸臂現澆法分段對稱、獨立施工。通過對位移監(jiān)測數據的分析，各項監(jiān)測內容基本都在控制指標范圍內,可以得到如下結論:在梁體“頂升”過程中,各豎向位移測點的位移基本一致,表明梁體脫離支座后,基本保持同步整體上升[3]。
結語：
大跨度預應力混凝土橋梁由于自身的優(yōu)勢，不僅自身重量輕，價格便宜，而且具有更優(yōu)良的應力反應，因此受到越來越多的關注。如何對其進行線形監(jiān)測和預拱度控制，以便使橋梁的施工和使用過程都更加符合人們的要求，以及地理環(huán)境的要求，是橋梁監(jiān)測的重要問題。文中我們就大跨度預應力混凝土橋梁的線形監(jiān)測和預拱度控制方法的研究進行相關探討，以期是橋梁建設更好地為人類服務。
參考文獻：
[1]何任遠 張軍雷.大跨度預應力混凝土連續(xù)梁橋頂升施工監(jiān)控.科技資訊.2010(19)：
[2]王月 杜素云.全站儀在斜拉橋面線形檢測中應用.山西建筑.2011，1(3)：200
[3] 朱曉艷 劉爭 翟鵬程.大跨度連續(xù)剛構橋施工預拱度控制研究.建材世界.2009(4)：74-76
