梁建良

【摘要】在橋梁工程中，施工是非常重要的一環(huán)，它決定著工程的質(zhì)量和整個(gè)工程的造價(jià)。因此，在橋梁施工中，合理地選擇施工方法，正確地組織施工和科學(xué)管理具有十分重要的意義。根據(jù)橋梁的使用條件、施工條件、自然環(huán)境、社會(huì)環(huán)境的影響，選擇合理的施工方法將會(huì)給橋梁建設(shè)帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)效益。本文從施工控制的目的和內(nèi)容講起，分析了施工控制的相關(guān)理論及方式，并提出了工程概況與施工控制分析。

【關(guān)鍵詞】連續(xù)梁 路橋 混凝土 施工

一、施工控制的目的和內(nèi)容

在工程建設(shè)中，橋梁施工的質(zhì)量直接決定著工程的安全性和使用性能，其重要性不言而喻。在實(shí)際工作中，橋梁的形式各異，施工方式與相應(yīng)的施工控制內(nèi)容也是千差萬(wàn)別。雖然具體的施工監(jiān)控方法不盡相同，但是其主要任務(wù)，都是保障橋梁施工的安全性，同時(shí)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的線性與內(nèi)力狀態(tài)進(jìn)行控制，確保其完全符合設(shè)計(jì)要求。

根據(jù)橋梁成橋后線型的要求，施工控制的內(nèi)容主要包括箱梁控制截面應(yīng)力檢測(cè)、各梁段的高程、變形的實(shí)時(shí)控制等。采用懸臂施工的大跨度橋梁結(jié)構(gòu)，其施工順序的選擇與成橋后主梁線型、結(jié)構(gòu)內(nèi)力之間存在著密切關(guān)聯(lián)，對(duì)墩頂變形以及主梁合龍順序也會(huì)產(chǎn)生巨大的影響。在施工過(guò)程中，隨著橋梁結(jié)構(gòu)的荷載狀態(tài)、環(huán)境溫濕度的變化，結(jié)構(gòu)變形和內(nèi)力也處于不斷變化的狀態(tài)，所以，必須要對(duì)大跨度橋梁的各個(gè)施工階段進(jìn)行嚴(yán)密的分析與檢測(cè)驗(yàn)證，并通過(guò)針對(duì)性的監(jiān)控辦法來(lái)控制結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和變形，以及為施工實(shí)踐提供指導(dǎo)，最終實(shí)現(xiàn)施工準(zhǔn)確進(jìn)行的工作目標(biāo)。

二、施工控制的相關(guān)理論及方式

連續(xù)橋梁是施工、測(cè)量、識(shí)別、修正、報(bào)告、施工的一個(gè)循環(huán)過(guò)程，從根本上來(lái)講，就是按照理想狀態(tài)使施工操作能夠順利推進(jìn)。不過(guò)在實(shí)際施工過(guò)程中，無(wú)論是理論分析所得的理想狀態(tài)，還是施工操作，都難免會(huì)存在或多或少的誤差，所以，施工控制的最主要任務(wù)，就是對(duì)這些誤差進(jìn)行識(shí)別、分析與調(diào)整，從而對(duì)結(jié)構(gòu)的未來(lái)狀態(tài)作出最為科學(xué)和準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。

對(duì)于連續(xù)橋梁而言，梁段澆筑結(jié)束后的誤差，除張拉預(yù)備預(yù)應(yīng)力索這部分之外，其余均無(wú)修正的余地，只能根據(jù)既有的誤差對(duì)未澆筑梁段的立模標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整，因此想要實(shí)現(xiàn)施工控制的目標(biāo)，關(guān)鍵就在于盡可能準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)立模標(biāo)高，也就是以預(yù)測(cè)控制為主。無(wú)論是那種施工過(guò)程，目標(biāo)狀態(tài)都應(yīng)為最終橋梁成型狀態(tài)，并以此為依據(jù)對(duì)不同施工塊件的預(yù)拋高值進(jìn)行控制。

1. 材料參數(shù)

材料參數(shù)真實(shí)值影響的是主梁撓度以及內(nèi)力，所以在施工過(guò)程中，需要對(duì)所使用的鋼絞線、混凝土等主要材料的力學(xué)、物理參數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)，為施工控制提供該數(shù)據(jù)依據(jù)。具體包括混凝土彈性模量、容量、收縮徐變特性參數(shù)以及鋼絞線延伸率、彈性模量、管道模組系數(shù)等。

2.變形標(biāo)高

為了對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中的標(biāo)高進(jìn)行正確反映，我們將節(jié)段梁底標(biāo)高作為狀態(tài)、控制矢量的檢測(cè)值，梁底的引取采用預(yù)埋一根從梁底到頂板的粗鋼筋進(jìn)行，鋼筋安置結(jié)束后，以鋼筋底或頂?shù)臉?biāo)高差作為位移與標(biāo)高的測(cè)量結(jié)果。

3.應(yīng)力

對(duì)于大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁，需要測(cè)試的主要是橋墩和箱梁截面的應(yīng)力，若為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁，還要兼顧墩梁臨時(shí)固結(jié)構(gòu)件的應(yīng)力問(wèn)題。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，橋墩上的測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在墩頂截面、橫系梁以及墩底處，主梁上的測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在L/2、L/4以及懸臂根部等關(guān)鍵截面處。

4.溫度場(chǎng)

溫度是影響主梁撓度的關(guān)鍵因素之一，包括日溫、季節(jié)溫度變化兩種類(lèi)型，其中，日溫的變化非常復(fù)雜，而且會(huì)引起主梁頂、底板之間的溫差問(wèn)題，導(dǎo)致主梁撓曲的產(chǎn)生，使墩身發(fā)生偏移，最終在剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的作用下，讓主梁產(chǎn)生懸臂端的豎向位移。所以，檢測(cè)結(jié)構(gòu)的溫度場(chǎng)，也是施工控制的重要內(nèi)容，只有對(duì)溫度變化所引起的應(yīng)力、位移改變進(jìn)行充分地了解，才能對(duì)結(jié)構(gòu)當(dāng)前荷載作用下的應(yīng)力狀態(tài)與真實(shí)位移進(jìn)行了解。具體來(lái)說(shuō)，溫度檢測(cè)的內(nèi)容主要包括主墩各側(cè)面溫度、主梁箱內(nèi)外大氣溫度、梁體溫度與溫度梯度。

三、工程概況與施工控制分析

某變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁，左右兩幅，采用懸臂澆筑施工，五跨連續(xù)梁的上部箱梁為單箱單室斷面，梁底采用二次拋物線。箱梁橋面寬度為16.25m，梁底寬度為8m，兩側(cè)懸臂長(zhǎng)度相等，均為4.125m中跨的跨中高度為3m，墩頂支點(diǎn)位置的梁高為7.2m，邊跨支點(diǎn)的梁高為3m。下部結(jié)構(gòu)均為柱式墩及墻式墩。

1. 基礎(chǔ)沉降

主要包括施工過(guò)程中基礎(chǔ)不均勻以及累計(jì)沉降兩項(xiàng)檢測(cè)內(nèi)容，沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置在各中間橋墩位置處承臺(tái)的四個(gè)角點(diǎn)上。

2. 墩頂水平位移和橋墩沖制度

在施工過(guò)程中，由于對(duì)稱(chēng)懸臂端的施工進(jìn)度不同，或是施工設(shè)備堆放不當(dāng)?shù)脑颍赡軐?dǎo)致墩頂出現(xiàn)縱向水平位移的問(wèn)題。為了對(duì)墩頂在施工過(guò)程中出現(xiàn)的水平位移進(jìn)行更好的檢測(cè)，應(yīng)于橋墩施工全部結(jié)束后，沿橋墩高度方向，將觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置在墩頂，墩底處，并保障上下兩個(gè)觀測(cè)點(diǎn)位于同一垂線上。

3. 主梁控制截面溫度與應(yīng)力檢測(cè)

在懸臂施工狀態(tài)下，連續(xù)梁屬于靜定結(jié)構(gòu)，如果施工正常進(jìn)行，那么只要確保預(yù)應(yīng)力張拉有效，則連續(xù)梁應(yīng)力就不會(huì)出現(xiàn)太大的偏差，所以無(wú)需對(duì)應(yīng)力進(jìn)行過(guò)多的檢測(cè)。不過(guò)，采用大噸位錨具的單箱單室連續(xù)梁則存在應(yīng)力分布均勻度較低的特征，雖然在施工設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員已經(jīng)對(duì)這一因素進(jìn)行了充分的考量，但還是要將相應(yīng)儀器埋設(shè)在應(yīng)力最不利截面處，以便在主梁施工的全過(guò)程中對(duì)盈利變化進(jìn)行全面、有效的檢測(cè)。

根據(jù)施工控制的目的以及連續(xù)橋梁施工的受力特點(diǎn)，初步將懸臂開(kāi)始截面、各斷面定=頂、底部、1/4跨截面作為應(yīng)力狀態(tài)的檢測(cè)斷面，每個(gè)斷面設(shè)置兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。由于不知溫度測(cè)點(diǎn)時(shí)，混凝土應(yīng)力測(cè)點(diǎn)溫度修正的實(shí)際需求是考慮的主要內(nèi)容，所以在設(shè)置上采用了與應(yīng)力測(cè)點(diǎn)相同的做法。

4. 標(biāo)高測(cè)點(diǎn)

標(biāo)高測(cè)量工作主要是在掛籃前移時(shí)對(duì)梁底標(biāo)高進(jìn)行定位測(cè)量，完成本節(jié)段混凝土的澆筑后與梁頂預(yù)埋鋼筋，次日對(duì)本節(jié)段的梁底標(biāo)高以及全部梁頂標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量。完成本節(jié)段布置四個(gè)測(cè)點(diǎn)，所使用的測(cè)量?jī)x器為精度在+2mm內(nèi)的精密水準(zhǔn)儀。

5. 測(cè)試工況

根據(jù)大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁施工所采取的工序，對(duì)包括掛籃前移、混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉、支架拆除等存在明顯的荷載變化的工況進(jìn)行全面監(jiān)控。施工控制是一個(gè)處于動(dòng)態(tài)變化狀態(tài)的工作，所以測(cè)試工況會(huì)根據(jù)理論分析的結(jié)果以及縣城施工過(guò)程中出現(xiàn)異常應(yīng)力和變形，在施工控制工作中，還需要對(duì)橋梁另外進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)。

四、結(jié)束語(yǔ)

道橋質(zhì)量的好壞關(guān)系到道路的暢通，人們出行的安全和質(zhì)量。因此必須全面的提高道橋的使用壽命和使用質(zhì)量。由于目前的道橋建設(shè)主要采用的是混凝土技術(shù)，所以提高道橋質(zhì)量的關(guān)鍵就是提高混凝土的施工技術(shù)?？梢栽诰唧w的施工環(huán)節(jié)中通過(guò)細(xì)的規(guī)劃，和新的施工技術(shù)來(lái)逐漸的完善混凝土施工技藝。我國(guó)的道橋建設(shè)仍舊面臨重大的挑戰(zhàn)，施工單位和道橋管理單位應(yīng)該共同致力于道橋建設(shè)的混凝土利用技術(shù)的完善之上。

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