预应力拱式梁桥施工监控技术

【摘要】采用悬臂浇筑法进行施工的预应力拱式梁桥，为了确保施工过程中桥梁结构的内力和变形在许可的范围内，需要结构参数监测的实测值来进行施工过程中施工阶段的计算。本文主要是结合自身的工作经验，对预应力拱式梁桥施工监控中的相关内容进行了深入分析，以供同仁参考！

【关键词】预应力；拱式梁桥；施工监控；温度监测

一、前言

对高次超静定桥跨结构（多跨连续梁、连续刚构或斜拉桥），要使桥梁的线形变化满足要求，我们除了要注意完善设计上的不足之外，对于它的施工方法也应做出一定的改变。在梁桥施工中的一个难点是如何控制浇筑过程和调整主梁的标高。在我们对梁桥进行施工时，对于内力状态的控制以及线形的保持要尤为重视。建设一座梁桥通常会受到多重种因素的影响，以及像温度变化、湿度变化、时间等不稳定因素的干扰，在双重作用下，预应力拱式梁桥的建设会产生误差，进而导致达不到预期目标，影响到梁桥的安全以及抗压能力。当小的误差没有被及时发现，通过后续的积累，会影响到梁桥结构的稳定，更严重的会导致梁桥坍塌，影响交通安全。因此，对预应力拱式梁桥进行施工监控显的尤为重要。

二、监控主要内容

采用悬臂浇筑法进行施工的梁桥主要工作是通过实际监测值进行施工阶段的计算，从而使梁桥的功能最大程度地发挥出来。为了确保施工的质量，需要对以下内容进行监测：（1）线形监测。线形监控的主要目标是：在桥梁施工的过程中，对桥梁进行线形监测，判断预拱度的数值是否控制在合理的范围内，以判断出其线形是否符合设计的要求。为了监测到测点对应梁底的标高值，先对测点钢筋的实际高度进行一个测量，得到一个准确的数值，接着利用水准仪来测出测点端头的实际标高值，最后减去钢筋的实际高度，就可以测量到测点对应梁底的实际标高值。这样测量的方法不仅简单方便，测出来的数值也是相当精确的。（2）应力监测。梁桥施工控制中有很多监测项目，应力监测是其中一个关键。结构的安全性与应力检测密切相关，结构的应力状况通过应力监测可以得到一个良好的体现。它能够测出结构的预应力数值，观察其内力状态是否与标准符合，保证施工的质量与安全。在涪江一桥上部结构的截面，我们要合理选择应力测点，在适当的位置对它们进行控制，不同的施工阶段出现的情况不同，我们要进行具体的分析以适应新的情况。在当前施工阶段的基础上，不断进行计算直到整座梁桥的完工，这样可以通过一系列的计算预测到之后的应力状态，把握好梁桥的受力情况以及压力变化。（3）温度监测。在大跨度的梁桥建设过程中，结构温度变化是一个比较复杂的随机变量，它是一个自然变量，容易受到自然界的种种影响。而在结构设计阶段，对于结构温度的控制是不稳定的，一旦出现误差，梁桥结构的稳定性会受到威胁。因此实际温度的监测有着重大的意义，它影响到梁桥最终成桥状态的内力和线形，对于保证梁桥质量以及交通安全也是必不可少的。只有确定了温度变化，无论在受到何种天气影响或者意外情况发生，梁桥的结构骨架依旧可以保存。监测不能只局限在一个方面，它需要我们立足于整体，关注局部的细微变化，使两者有机结合。温度是不稳定因素，它会时常变化的，因此梁桥结构的截面标高和应力也会产生变化，影响到梁桥的形态。这样说明，在梁桥建设的过程中存在着很大的偶然因素，我们无法预知，只能尽可能完善梁桥结构使它的误差减小，保证行车的安全。

三、施工监控精度要求

某预应力拱式梁桥，桥面较窄（桥面宽仅为10 米，其中车行道宽6.5 米，人行道宽2X1.75米），荷载标准较低（汽车-13，拖-60级），再加上长期的超负荷运行，病害严重，已进行多次加固设计，已不满足现有交通量的需求，需对其进行改造，如图1所示，为该预应力拱式梁桥立面图。

图1 预应力拱式梁桥立面图（单位cm）

在施工的过程中，对于施工中的监控精度要求，应该满足以下要求：（1）完工后梁底曲线与设计值的误差不超过20mm；（2）箱梁每个节段浇筑完成时，浇筑梁段的允许误差应符合以下要求：两悬臂端合拢前相对高差在15mm以内、梁段轴线偏差在10mm以内、梁段顶面高程差在±10mm之间；（3）立模完成时，模板尺寸和位置偏差应符合以下要求：梁段底模标高与预拱度偏差在3mm以内、梁段长度误差在10mm以内、梁段底模同一端两角高差在2mm以内；（4）当轴线偏差和平整度超过了许可范围，应该及时进行修正，方可进行下一阶段的施工。（5）若出现其他异常情况，应该及时上报监测组领导，调整施工方案，确保施工质量。

四、施工阶段实测应力分析

在该桥梁主要施工阶段，例如中跨根部、1/4处及跨中截面实测应力。受拉为正，受压为负。

从图4.1、4.2可见，中跨根部截面上缘和下缘的应力实测值与理论值吻合度较好，各施工阶

段应力变化规律一致，应力误差在设计允许范围内。

从图4.3、4.4可见，1/4处截面上缘和下缘的应力实测值与理论值吻合度较好，各施工阶段应力变化规律一致，应力误差在设计允许范围内。

从图4.5、4.6可见，跨中截面上缘和下缘的应力实测值与理论值吻合度较好，各施工阶段应力变化规律一致，应力误差在设计允许范围内。

五、成桥线形分析

图5.1 成桥线形实测值与理论值

从图5.1可以看出，在整个成桥阶段，除了个别测点由于各种原因产生了较大偏差外，大部分测点的实测值与理论值相差较小，误差均控制在20mm以内，满足设计要求。

四、结 语

本文结合相关理论知识，分析了预应力拱式梁桥的监控方法，明确了预应力拱式梁桥施工阶段监测的主要内容，重点分析了施工监控的精度要求，最后对实测应力和成桥线形进行分析，这对于指导预应力拱式梁桥的建设有着十分重要的意义。对于施工过程中可能出现的误差，作者进行了良好的预估，提出了合理的计算、预测方法，我们应该完善预应力拱式梁桥的监控方法，消除可能存在的所有隐患，保证人民的生命财产安全。

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