姜瑋蔚

(中鐵十八局集團(tuán)第五工程有限公司中國天津300450)

試論預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁施工應(yīng)力監(jiān)測(cè)

姜瑋蔚

(中鐵十八局集團(tuán)第五工程有限公司中國天津300450)

隨著我國公共交通的發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土在交通建設(shè)過程中得到了廣泛的應(yīng)用?；谑┕み^程的復(fù)雜性，橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和線性明顯的受到施工的影響，因此，為確保施工過程及成橋運(yùn)營(yíng)后橋梁結(jié)構(gòu)的安全下，需要對(duì)施工過程實(shí)行全程監(jiān)控。本文主要對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工應(yīng)力的監(jiān)測(cè)進(jìn)行分析和控制，同時(shí)通過施工監(jiān)控的實(shí)施保障施工及成橋階段的結(jié)構(gòu)安全，進(jìn)而確保施工質(zhì)量。

預(yù)應(yīng)力；混凝土；應(yīng)力；監(jiān)測(cè)

1.湯遜湖特大橋概述

湯遜湖特大橋全長(zhǎng)11911.91，中心里程為DK7+477.7，為雙線橋。全橋共設(shè)370個(gè)橋墩，兩個(gè)橋臺(tái)，3座高架車站。其中192#墩～195#墩上構(gòu)設(shè)計(jì)為（60.7+100+60.7）m三跨連續(xù)梁。湯遜湖特大橋在DK7+ 681.23～DK7+902.68段采用連續(xù)梁跨越江夏大道，線路與江夏大道夾角18°53'43"。江夏大道路面寬22m，東側(cè)綠化帶寬4m。本連續(xù)梁共三跨，跨度形式為（60+100+60）m，梁體全長(zhǎng)221.3m。梁體采用單箱單室、變高度、變截面、曲線梁的結(jié)構(gòu)形式，在局部設(shè)置有避車臺(tái)，梁高按曲線變化，連續(xù)梁頂寬度為12.2m，腹板底寬為6m，梁高4.7m～7m，底板厚度0.38m～0.876m，頂板厚度0.48m，腹板厚度0.45-0.6-0.9m。在端支點(diǎn)、中支點(diǎn)、跨中共設(shè)5個(gè)橫隔板，隔板設(shè)有孔洞，供檢查人員通過。樁基全部采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。其中連續(xù)梁段192#、195#墩為過渡墩，采用9根Ф1.25m樁基，192#墩樁長(zhǎng)為29m，195#墩樁長(zhǎng)為30.5m，墩身高度分別為10.5m和9.5m；193#、194#墩位主墩采用10根Ф2m樁基，樁長(zhǎng)分別為42.5m和46m，承臺(tái)尺寸16.8×11.3×4.5m，墩身高度分別為6.5m和6m。

湯遜湖特大橋位于平原地區(qū)，地勢(shì)較為平坦，線路所經(jīng)過的地區(qū)為亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，夏季受西太平洋副熱帶高壓影響，冬季受歐亞大陸冷高壓影響，氣候具有明顯的季節(jié)性，四季分明，冬天嚴(yán)寒，夏天酷暑，日照充足，雨量充沛。

2.湯遜湖特大橋施工的總體布置

2.1 湯遜湖特大橋施工進(jìn)度

湯遜湖特大橋100m跨連續(xù)梁承臺(tái)及橋墩施工計(jì)劃于2010年8月10日完成，計(jì)劃于2010年7月25日開始連續(xù)梁支架基礎(chǔ)施工，計(jì)劃于2011年1月10日連續(xù)梁工程全部完成。本連續(xù)梁按六大段和1個(gè)合攏段進(jìn)行施工，連續(xù)梁全部完工為2011年1月10日。其施工順序如下：搭設(shè)支架施工A0節(jié)段→搭設(shè)支架施工A1、B1節(jié)段→分部張拉、順序拆除A0及A1、B1節(jié)段支架→施工合攏段。

2.2 湯遜湖特大橋的施工平面布置

鋼筋統(tǒng)一加工，加工場(chǎng)設(shè)置在DK11+500處，距離施工現(xiàn)場(chǎng)3.6公里，湯遜湖特大橋施工便道采用既有的陽光大道和江夏大道，采用分段現(xiàn)澆施工法，施工前設(shè)置圍擋，將南側(cè)的江夏大道南端封鎖，車輛改從195#墩南側(cè)的道路通行，194#墩和195#墩之間靠西側(cè)圍擋，圍擋后陽光大道剩余2車道，交叉口北側(cè)的江夏大道東側(cè)圍擋四車道，剩余2車道，為減少對(duì)交通的影響，肯德基至192#墩范圍內(nèi)的綠化帶臨時(shí)改建成車道，臨時(shí)車道在道路改移的范圍之內(nèi)。圍擋后，路口靠南側(cè)江夏大道的車輛通過195#墩和196#墩之間既有的一條公路進(jìn)出，此路口形成新的車流交匯點(diǎn)，需重新設(shè)置交通燈進(jìn)行交通疏導(dǎo)。195#墩和196#墩之間為現(xiàn)澆箱梁，為了保證車輛從此處通行，在此處設(shè)置一門式支架。門式支架跨度為既有公路路面寬度，高度滿足車輛限高要求。保證江夏大道的車輛的通行。并確保24小時(shí)行車安全和通車質(zhì)量，現(xiàn)場(chǎng)安排專人值班，保證現(xiàn)場(chǎng)車輛暢通。

在施工現(xiàn)場(chǎng)布置一臺(tái)S9-315kVA變壓器，同時(shí)樁基施工時(shí)配備2臺(tái)400kW的柴油動(dòng)力發(fā)電機(jī)，滿足施工的需要。此外，施工工地位于道路交通的交叉口，交通條件比較繁忙，場(chǎng)地的條件及其有限，當(dāng)為了滿足吊裝時(shí)，施工模板、鋼筋材料的需要，需要在194#和195#墩處各設(shè)置一臺(tái)塔吊。

2.3 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁施工的具體內(nèi)容

從幾何結(jié)構(gòu)變形控制而言，橋梁結(jié)構(gòu)尺寸控制是施工控制的基本要求。施工過程中會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變形，容易產(chǎn)生各種誤差。因而，任何一個(gè)結(jié)構(gòu)都不可能與預(yù)先設(shè)計(jì)的尺寸相吻合，所以，應(yīng)當(dāng)盡量減少結(jié)構(gòu)尺寸與設(shè)計(jì)尺寸的偏差，將偏差降低到規(guī)范允許范圍內(nèi)。此外，結(jié)構(gòu)變形還受到多種因素的影響，這在施工的過程中采取線性控制使橋梁能夠順利合攏，使得結(jié)構(gòu)控制在允許偏差范圍內(nèi)，最終符合設(shè)計(jì)要求。

從結(jié)構(gòu)應(yīng)力而言，結(jié)構(gòu)應(yīng)力的好與壞，通過梁體的外部檢查是不易被發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)結(jié)構(gòu)實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)與設(shè)計(jì)應(yīng)力不符合時(shí)，這將會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)本身造成危害，甚至還會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)帶來一定的破壞，因此，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁在進(jìn)行施工控制時(shí)，應(yīng)當(dāng)著重注意結(jié)構(gòu)應(yīng)力的控制。

3.湯遜湖特大橋施工監(jiān)控工作實(shí)施

3.1 成立監(jiān)控組織

橋梁施工監(jiān)控工作中結(jié)合湯遜湖特大橋的施工工藝特點(diǎn)，成立監(jiān)控項(xiàng)目組，另外，成立專家顧問組對(duì)施工監(jiān)控的重大技術(shù)問題提供新的建議和技術(shù)咨詢，使得監(jiān)控項(xiàng)目小組能夠更好的完成施工監(jiān)控的工作。監(jiān)控項(xiàng)目小組為監(jiān)控項(xiàng)目組開展提供了較為重要的依據(jù)，最終能夠達(dá)到施工監(jiān)測(cè)和施工控制目的。

3.2 應(yīng)力監(jiān)測(cè)監(jiān)控工作的實(shí)施

湯遜湖特大橋的施工是一個(gè)集施工、量測(cè)、判斷、預(yù)告、施工的循環(huán)過程，實(shí)施過程中，按照施工的工藝流程和施工工況進(jìn)行不間斷的測(cè)試，對(duì)施工監(jiān)控相關(guān)的幾何和力學(xué)進(jìn)行設(shè)計(jì)。湯遜湖特大橋的預(yù)應(yīng)力應(yīng)當(dāng)作為大跨度預(yù)應(yīng)力的混凝土連續(xù)橋梁，采用掛籃懸臂澆注的施工工藝，實(shí)施的內(nèi)容主要包括兩個(gè)方面，為：變形監(jiān)控和應(yīng)力監(jiān)控兩類。

3.2.1 變形監(jiān)控

湯遜湖特大橋在施工的過程中，考慮到當(dāng)?shù)刈匀粭l件、自然溫度的變化、橋墩的變位以及施工的誤差等因素的影響。針對(duì)這些因素的影響，按照彈性和變化進(jìn)行計(jì)算分析和控制。為了使得施工簡(jiǎn)化和方便，結(jié)合湯遜湖特大橋建設(shè)的實(shí)際情況對(duì)預(yù)拱度進(jìn)行設(shè)計(jì)，其他節(jié)點(diǎn)按照二次拋物線的內(nèi)插確定，湯遜湖特大橋施工中主梁施工的變形監(jiān)測(cè)應(yīng)該根據(jù)主梁的節(jié)段進(jìn)行劃分，并對(duì)施工工藝進(jìn)行劃分。這一變形監(jiān)測(cè)主要包括掛籃變形監(jiān)測(cè)、主梁變形監(jiān)測(cè)和主墩沉降監(jiān)測(cè)三個(gè)方面。主梁懸臂澆注在施工的過程中的變形監(jiān)測(cè)是按照三階段的施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分。具體步驟：定位前掛籃，進(jìn)行混凝土澆注，預(yù)應(yīng)力張拉鋼束結(jié)束前安排各個(gè)梁端變形監(jiān)測(cè)，主梁邊，中跨合攏施工過程和體系轉(zhuǎn)化過程中的變形監(jiān)測(cè)工作則是根據(jù)施工進(jìn)度的沒個(gè)工況對(duì)主梁全部變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)和沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

3.2.2 應(yīng)力監(jiān)控

湯遜湖特大橋按照實(shí)際的結(jié)構(gòu)及其形成的相應(yīng)過程進(jìn)行計(jì)算，目的在于能夠精確計(jì)算，最終確定成橋幾何狀態(tài)和相應(yīng)的內(nèi)力狀況。為準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)主梁適當(dāng)?shù)倪x用應(yīng)力情況，可選擇使用施工過程的觀測(cè)，此外，保障長(zhǎng)期性、穩(wěn)定性的應(yīng)力測(cè)試，在主梁設(shè)置六個(gè)應(yīng)力的監(jiān)測(cè)面對(duì)該橋的施工過程實(shí)施應(yīng)力監(jiān)測(cè)。

4.湯遜湖特大橋預(yù)應(yīng)力工程

4.1 預(yù)應(yīng)力管道的安裝

按照設(shè)計(jì)要求，預(yù)應(yīng)力鋼絞線束預(yù)留孔道采用有強(qiáng)度大、管壁嚴(yán)密的金屬波紋管。腹板豎向的預(yù)應(yīng)力鋼絞線束孔道采用φ35mm鐵皮管，橫向的采用扁形波紋管。在普通鋼筋骨架綁扎、安裝就位后，可在鋼筋骨架上安裝波紋管。對(duì)管道的埋設(shè)要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，確保平面和立面的位置準(zhǔn)確。

4.2 預(yù)應(yīng)力材料的下料、編束和穿束

鋼絞線及精軋螺紋鋼筋按照設(shè)計(jì)圖紙數(shù)量及規(guī)格分批進(jìn)場(chǎng)。分批驗(yàn)收預(yù)應(yīng)力鋼絞線和預(yù)應(yīng)力鋼筋，每批應(yīng)為同牌號(hào)、同規(guī)格、同生產(chǎn)工藝、同交貨狀態(tài)的預(yù)應(yīng)力筋。預(yù)應(yīng)力材料妥善保管，防止生銹。使用前，必須進(jìn)行外觀檢查。預(yù)應(yīng)力材料下料時(shí)仔細(xì)核算每束下料長(zhǎng)度，下料前經(jīng)技術(shù)人員仔細(xì)復(fù)核，下料長(zhǎng)度充分預(yù)留工作長(zhǎng)度。鋼絞線束下料時(shí)保證下料場(chǎng)地平整、無水、清潔。穿束可在澆筑混凝土前進(jìn)行，開始前清除錨頭上的各種雜物以及多余的波紋管，用高壓水沖洗管道。

4.3 預(yù)應(yīng)力張拉

在預(yù)應(yīng)力張拉的過程中，配套使用張拉的機(jī)具和錨具。千斤頂?shù)膹埨纬尚枰獫M足鋼束的張拉長(zhǎng)度，張拉力需要大于鋼束最大張力的1.2倍在進(jìn)行張力之前對(duì)千斤頂、壓力表進(jìn)行配套校驗(yàn)，千斤頂活塞的運(yùn)行方向?qū)嶋H上與張拉工作的工作狀態(tài)相一致，便于確定張拉力與壓力之間的讀數(shù)關(guān)系曲線和線性回歸方程。張拉時(shí)，千斤頂后面不準(zhǔn)站人，不得踩踏高壓油管，發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)立即停機(jī)檢查維修。

［1］向富中.橋梁施工控制技術(shù)[M].北京:人民交通出版社,2001.

［2］過鎮(zhèn)海.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)原理[M].北京:清華大學(xué)出版社,1997.

［3］葛耀君.分段施工橋梁分析與控制[M].北京:人民交通出版社，2003（101）.

［4］徐善中，張彩燕，李求源.淺析預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工應(yīng)力監(jiān)控[J].中國西部科技，2010(3).

Stress monitoring of prestressed concrete continuous beam

Jiang Wei－Wei

（China Railway fifth Bureau Group eighteen Engineering Co.,Ltd China Tianjin 300450）

with the development of public transportation in China,the prestressed concrete is widely used in transportation construction.Based on the complexity of the construction process,the stress and linear of the bridge structure is obviously affected by the construction,therefore,in order to ensure the construction process and bridge structure after the operation of the bridge structure,the need to implement the entire process monitoring.This paper mainly analyzes and controls the monitoring of the stress of the prestressed concrete continuous girder bridge.At the same time,through the implementation of the construction monitoring to ensure the construction and the bridge structure safety,and ensure the construction quality.

Prestress;Concrete;Stress;Monitoring

U445.4

A

2095-7327（2015）-08-0168-02

姜瑋蔚，女，安徽太和人，漢族，本科學(xué)歷，中級(jí)職稱，研究方向?yàn)榈缆窐蛄骸?/p>