探討大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁線形監(jiān)測(cè)和預(yù)拱度控制方法研究
禤勇
 

摘要： 大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁在線性監(jiān)測(cè)以及預(yù)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(zhì)量，需要對(duì)橋梁的預(yù)應(yīng)力進(jìn)行線性監(jiān)測(cè)以及預(yù)拱度控制，保障橋梁的施工要求和施工質(zhì)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(jié)構(gòu)，使橋梁在使用過程當(dāng)中滿足使用要求。本文就大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的線性監(jiān)測(cè)和其預(yù)拱度控制方法的研究進(jìn)行初步探討，以期對(duì)將來的橋梁施工和橋梁安全有一定的基礎(chǔ)參考價(jià)值。
關(guān)鍵字：大跨度預(yù)應(yīng)力 線形監(jiān)測(cè) 預(yù)拱度 控制方法

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)、政治、文化水平的不斷提高，交通運(yùn)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(duì)橋梁線性的控制也在社會(huì)中受到越來越重要的關(guān)注。在橋梁的種類方面，不僅出現(xiàn)了梁式橋、索橋，還有斜拉橋以及鋼架橋和拱橋等，來適應(yīng)不同的河面要求、地理環(huán)境對(duì)于橋梁的要求。在施工階段也會(huì)遇到橋梁梁板安裝以后，有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)跨度超出預(yù)計(jì)高度的問題，使橋面總體達(dá)不到預(yù)先的要求，為以后的施工和成本預(yù)算增加了難度，而且因?yàn)榕c預(yù)計(jì)不附，也會(huì)影響到以后的使用，影響到橋梁的壽命。
一、大跨度預(yù)應(yīng)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(jié)構(gòu)，這是一種三維立體空間結(jié)構(gòu)體，它在受到壓力時(shí)，會(huì)進(jìn)行三維受力。預(yù)應(yīng)力是指在工程的施工結(jié)構(gòu)中，為了滿足對(duì)于負(fù)載的要求，對(duì)所要承受負(fù)載的鋼筋或線形結(jié)構(gòu)，增加預(yù)壓應(yīng)力，從而在外部提高施工結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度，減少在使用階段，由于振動(dòng)，而造成的施工結(jié)構(gòu)的變形或走樣，緩解鋼筋等施工結(jié)構(gòu)的受壓力，延遲受損時(shí)間，延長(zhǎng)施工原件的使用壽命。因此預(yù)應(yīng)力的應(yīng)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(shí)，比其他橋梁分具有受力更加合理化、在身重量更輕化、造價(jià)更加低廉化以及結(jié)構(gòu)形式更加多樣化的特點(diǎn)。在目前已經(jīng)受到很大的使用。預(yù)應(yīng)力由于在外部提高了橋梁的施工結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度，因此可以在橋梁的使用過程當(dāng)中幫助橋梁自身具有更好的壓力承受，從而更好的保護(hù)施工結(jié)構(gòu)的使用質(zhì)量。
二、線形監(jiān)測(cè)
2.1 含義
線形監(jiān)測(cè)是指針對(duì)橋梁的下線形進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在這個(gè)過程當(dāng)中，需要對(duì)所監(jiān)測(cè)橋梁的橫向和縱向均進(jìn)行測(cè)量和控制。主要由拱軸線以及標(biāo)高控制這兩方面組成。線形監(jiān)測(cè)是完全獨(dú)立于施工測(cè)量的一個(gè)個(gè)體，它依據(jù)橋梁的長(zhǎng)度、橋梁的跨度以及橋梁跨度的相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式，選擇對(duì)應(yīng)的平面監(jiān)測(cè)區(qū)域?qū)ΡO(jiān)測(cè)范圍內(nèi)的橋梁線形結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)督和測(cè)量。
2.2步驟
在進(jìn)行線形監(jiān)控時(shí)，可以在施工階段進(jìn)行監(jiān)控。為了保障整個(gè)施工階段的線形質(zhì)量的保證，對(duì)整個(gè)施工階段分為多個(gè)階段進(jìn)行。而在每個(gè)階段進(jìn)行完畢之后，需要對(duì)各個(gè)階段的施工結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，以確保施工過程中的線形保證。測(cè)點(diǎn)布置[1]，就是對(duì)線形監(jiān)測(cè)所要測(cè)量的地方進(jìn)行劃分，之后依據(jù)不同的測(cè)量點(diǎn)，制定相應(yīng)的測(cè)量方法和手段、儀器、人員的安排，進(jìn)行分人、分器材、分時(shí)間的進(jìn)行測(cè)量，可以有效的提高檢測(cè)質(zhì)量和效率�？刂浦笜�(biāo)[1]，要對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行與圖紙和預(yù)定方案的對(duì)比與核對(duì)，進(jìn)行監(jiān)測(cè)指標(biāo)的合理控制，以保證監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確與合理。最后要對(duì)監(jiān)測(cè)的結(jié)果進(jìn)行監(jiān)測(cè)結(jié)果的分析。對(duì)于監(jiān)測(cè)結(jié)果的分析可以分為：豎向位移監(jiān)測(cè)、縱向位移監(jiān)測(cè)、應(yīng)變監(jiān)測(cè)、以及箱梁外觀監(jiān)測(cè)[1] 。而對(duì)于線形監(jiān)測(cè)來說，監(jiān)測(cè)結(jié)果分析重點(diǎn)在于對(duì)豎向、橫向位移的監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行合理分析，實(shí)現(xiàn)施工效果與預(yù)期效果的再現(xiàn)。
2.3 作用
在現(xiàn)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?yàn)樵谑┕げ牧虾褪┕な侄紊系膬?yōu)勢(shì)，在橋梁建設(shè)過程中，受到越來越多的使用。而對(duì)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(jié)構(gòu)，其主要依賴于纜索對(duì)于橋面的吊裝進(jìn)行拱形呈現(xiàn)，因此對(duì)拱橋線形的每條纜索進(jìn)行實(shí)測(cè)，以保證每條纜索的標(biāo)高和實(shí)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(diào)整扣索的動(dòng)態(tài)保證，因此進(jìn)行橋梁平面線形檢測(cè)是橋梁驗(yàn)收和質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)[2]。
三、預(yù)拱度
3.1 含義
預(yù)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(jié)構(gòu)等）的使用過程當(dāng)中由于外來力，即橋梁負(fù)載作用下所產(chǎn)生的橋梁的彎曲度，而在進(jìn)行橋梁的施工階段，或是橋梁的制造階段所預(yù)留的與橋梁本身結(jié)構(gòu)所受外力作用時(shí)產(chǎn)生位移，即彎曲度相反反方向的校正位移。影響預(yù)拱度的因素有：橋梁結(jié)構(gòu)的彈性變形，混凝土結(jié)構(gòu)由于溫度或是共振所產(chǎn)生的彎曲度；以及零件接頭處由于擠壓而產(chǎn)生的塑性形變等等。
3.2 控制方法
為了使成橋后的實(shí)際線形達(dá)到預(yù)期的效果,就必須加強(qiáng)對(duì)主橋的標(biāo)高控制,而連續(xù)剛構(gòu)橋標(biāo)高控制的關(guān)鍵是對(duì)每個(gè)節(jié)段的立模標(biāo)高進(jìn)行控制, 要求每個(gè)節(jié)段的標(biāo)高控制到位,各施工工況引起的變形與預(yù)期值相符,不產(chǎn)生偏差累積。立模標(biāo)高的確定有2 種方式: 絕對(duì)高程立模標(biāo)高控制以及相對(duì)高程立模標(biāo)高控制[3]。之后，針對(duì)立模標(biāo)高過程中的相關(guān)問題和數(shù)據(jù)進(jìn)行施工過程中立模標(biāo)高的修正[3]。這個(gè)階段中包括兩個(gè)方面的糾正：撓度的分析和模型數(shù)據(jù)參數(shù)的調(diào)整。進(jìn)行完立模標(biāo)高的相關(guān)修正之后，要針對(duì)修正后的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)際線形控制結(jié)果[3]。進(jìn)行預(yù)拱度的控制，可以在一定程度上保證橋梁使用時(shí)所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)形變和彈性形變，延緩橋梁結(jié)構(gòu)的受損程度，增強(qiáng)橋梁構(gòu)建的強(qiáng)度和鋼度，延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。因此，橋梁預(yù)拱度對(duì)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(gòu)橋懸臂施工過程中, 由于混凝土彈性模量實(shí)測(cè)值與理論值存在差異, 混凝土實(shí)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(shí)環(huán)境溫度與理論計(jì)算不一致等因素, 導(dǎo)致橋梁成橋后的實(shí)際線形與設(shè)計(jì)線形發(fā)生偏差。因此,為了保證成橋時(shí)的實(shí)際線形滿足設(shè)計(jì)要求, 就必須在橋梁懸臂施工過程中對(duì)橋梁的立模標(biāo)高進(jìn)行控制。以渾水河大橋?yàn)楣こ瘫尘? 介紹預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的立模標(biāo)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(zhǎng)467. 73 m, 主橋?yàn)槿�跨一�?lián)單箱單室預(yù)應(yīng)力混凝土變截面箱型連續(xù)剛構(gòu), 橋孔布置為65 m+ 120 m+ 65 m。主橋分為2個(gè)“ T” 構(gòu), 采用掛籃懸臂現(xiàn)澆法分段對(duì)稱、獨(dú)立施工。通過對(duì)位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，各項(xiàng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容基本都在控制指標(biāo)范圍內(nèi),可以得到如下結(jié)論:在梁體“頂升”過程中,各豎向位移測(cè)點(diǎn)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(jié)語(yǔ)：
大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁由于自身的優(yōu)勢(shì)，不僅自身重量輕，價(jià)格便宜，而且具有更優(yōu)良的應(yīng)力反應(yīng)，因此受到越來越多的關(guān)注。如何對(duì)其進(jìn)行線形監(jiān)測(cè)和預(yù)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(cè)的重要問題。文中我們就大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的線形監(jiān)測(cè)和預(yù)拱度控制方法的研究進(jìn)行相關(guān)探討，以期是橋梁建設(shè)更好地為人類服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：
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