梁鴻林
摘要:近年來,隨著我國社會經(jīng)濟的進步發(fā)展,交通基礎(chǔ)工程建設(shè)的重要性越來越顯著,橋梁建設(shè)中預(yù)應(yīng)力混凝土大跨連續(xù)橋梁的應(yīng)用也日益廣泛。為此,本文將主要論述分析大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工控制,以促進橋梁施工建設(shè)的安全性、穩(wěn)定性,并保證施工質(zhì)量的提高。
關(guān)鍵詞:橋梁施工預(yù)應(yīng)力混凝土控制策略
隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展進步,人們?nèi)諠u提高對基礎(chǔ)交通設(shè)施建設(shè)的要求,以橋梁施工而言只有保證質(zhì)量才能保證后期安全可靠的使用,充分發(fā)揮其功能。然而,橋梁施工過程中面對千秋各異的設(shè)計,其施工方法及控制內(nèi)容也不盡相同??傮w來說,控制橋梁施工過程最根本目的便是保證其結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定以及結(jié)構(gòu)形成之后無論是在外形或者是內(nèi)力均要滿足設(shè)計的要求。鑒于橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計期間,混凝土材料滿足不了設(shè)計要求或各種因素對參數(shù)、施工等產(chǎn)生的影響,為此,必須嚴格控制橋梁施工過程,才能規(guī)避結(jié)構(gòu)不符設(shè)計要求的現(xiàn)象發(fā)生。
一、控制橋梁施工過程的重要性
(一)提升施工質(zhì)量
嚴格遵守相關(guān)的施工標準,對橋梁施工過程進行控制管理,可促進橋梁施工質(zhì)量不斷提升。鑒于該類橋梁上部結(jié)構(gòu)主要由多階段、多工序自架設(shè)體系構(gòu)成,因此,要進行結(jié)構(gòu)內(nèi)力及標高控制時,很難確保其能夠滿足設(shè)計要求,這也就要求必須對自架施工方法采取相應(yīng)分析程序進行分階段、分工序的模擬,方能精確預(yù)算出各階段實際需要的內(nèi)力值及變形值,但還必須通過比較施工實測值與預(yù)計值,并對其做出合理科學的調(diào)整等,促使實際效果符合設(shè)計效果。
(二)確保安全性
由于橋梁作為基礎(chǔ)交通設(shè)施,故隨著國家社會的發(fā)展進步,人們越來越關(guān)注其結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。為保證橋梁在投入使用后可提供給人們行車舒適性,且運行結(jié)構(gòu)更安全、耐久及可靠,就需要對橋梁施工的控制進行嚴格的控制,這也是促進橋梁施工質(zhì)量提高的重中之重[1]。從某種意義上來說,控制橋梁施工過程,以及觀測點的長期預(yù)留,不僅是對橋梁進行長期安全檢測的前提基礎(chǔ),更關(guān)乎著后期的橋梁養(yǎng)護工作開展,是最有利于提高橋梁安全性及質(zhì)量的工作。
二、施工技術(shù)的優(yōu)勢
一般橋梁施工中所謂的大跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)橋,就是指大跨徑且混凝土具有連續(xù)性、剪支及預(yù)應(yīng)力特點的橋梁??傮w來說,預(yù)應(yīng)力混凝土的分布規(guī)律及內(nèi)部應(yīng)力可提供給受荷載作用的拉應(yīng)力極大便利,以至于不會導致混凝土構(gòu)件裂縫,甚至可起到減少裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)的作用。若混凝土過早出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象,應(yīng)立即更換強度更高的混凝土[2]。而所謂預(yù)應(yīng)力混凝土,主要指可充分利用其構(gòu)件荷載,施加受拉區(qū)混凝土壓力后的混凝土。通常主要用作抵消或減少混凝土承受荷載所致的拉應(yīng)力,以此保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件拉應(yīng)力在受控范圍內(nèi),并始終處于受壓狀態(tài),以保證混凝土不會發(fā)生裂縫,起到增強混凝土構(gòu)件功能和抗裂性的作用。
三、施工控制的具體措施
(一)施工控制的內(nèi)容
橋梁施工過程控制具體包括以下幾方面:首先,應(yīng)力監(jiān)控。在該類橋梁上部結(jié)構(gòu)對截面應(yīng)力量測點進行布置時,施工單位必須對其分布狀況和應(yīng)力變化進行實時觀測。其實,對于橋梁施工過程的控制,最重要的關(guān)注點即橋梁受力情況及施工工程是否與設(shè)計要求相符。一旦橋梁的理想受力狀態(tài)與實際受力狀態(tài)存在著一定的差異時,應(yīng)積極分析產(chǎn)生原因,采取行之有效的調(diào)控措施,以確保其能夠在受控范圍內(nèi);第二,監(jiān)控線性。作為最基本的施工控制要求,線性監(jiān)控需要嚴格控制各施工階段箱梁的橫向位移及豎向撓度,但產(chǎn)生較大偏差時,則要深入分析誤差,并做出合理調(diào)整,以保證后期工作可順利開展;第三,溫度觀測。由于該類橋梁在施工過程中,橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)極其底板易受到溫度的直接影響。例如,日照情況下,主梁的頂板和底板由于受熱不均勻而導致溫差較大,促使主梁出現(xiàn)撓曲問題,同時也會使得橋墩兩側(cè)出現(xiàn)溫差的現(xiàn)象,導致橋墩出現(xiàn)偏移的問題。由于氣候溫度等具有較強復雜性,若要計算出理想的撓度狀態(tài),就必須將日子溫度影響略去,采取觀測方式對其進行修正。也就是說,當太陽升起前,必須進行合理的標高測量,才能使日照溫差影響被有效消除;最后,穩(wěn)定控制[3]。結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定直接影響到施工的安全性,因此,施工單位必須高度重視該問題。為避免出現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定或遭到破壞的情況,必須在施工過程中對結(jié)構(gòu)變形進行實時觀察,并根據(jù)觀察結(jié)果合理科學控制橋梁結(jié)構(gòu)及局部的整體性與穩(wěn)定性。但現(xiàn)目前并無有效控制檢測結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的方法,故而,保證結(jié)構(gòu)整體的安全可靠,才能更好對局部變形及內(nèi)力做出控制。也就是說,加強安全控制,采取行之有效的措施,有利于規(guī)避施工安全事故發(fā)生。
(二)施工控制手段
具體來說,控制橋梁施工過程的方法,主要包括預(yù)測、事后調(diào)整和自適應(yīng)這三種。首先,預(yù)測控制,主要是針對施工達不到預(yù)計目標時,應(yīng)綜合考慮各種對橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)產(chǎn)生影響的因素,對每個施工階段可能發(fā)生的情況,做出科學合理且符合施工實際的預(yù)測,多維度、全方位的促進工程達到預(yù)計目標;第二,事后調(diào)整,主要是針對橋梁施工過程中,易產(chǎn)生橋梁實際結(jié)構(gòu)狀態(tài)完全不擦邊設(shè)計結(jié)構(gòu)狀態(tài)情況發(fā)生時,通過行之有效的修正手段科學合理調(diào)整后,使其滿足設(shè)計要求的方法;而自適應(yīng),則是橋梁施工過程中,必須嚴格控制參數(shù)不相符的情況,避免由此而引起實際不符設(shè)計的現(xiàn)象[4]。要避免這種情況,一般處理方式為分析和修正參數(shù),方能保證各個施工階段均符合設(shè)計要求。
(三)施工控制流程
對大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工流程進行合理的總結(jié),其具體可分為以下幾個步驟:第一,收集資料,包括設(shè)計圖紙、施工掛籃單數(shù)與技術(shù)、混凝土實驗所得數(shù)據(jù)等;第二,落實現(xiàn)場配合資料,主要指記錄現(xiàn)場施工各項數(shù)據(jù),包括現(xiàn)澆梁段溫度、時間、尺寸等;第三,實施項目測量控制,即控制截面應(yīng)力和節(jié)點撓度;最后,參數(shù)的分析識別,通過前進分析方法,精確判斷系統(tǒng)誤差。
(四)施工監(jiān)控
主要包括這幾方面:第一,主梁受壓力的控制。由于實際施工情況的不同,懸澆施工期間應(yīng)針對各截面應(yīng)力讀數(shù)穩(wěn)定的在截面內(nèi)進行布置,監(jiān)測數(shù)據(jù)可靠的傳感元件,并采取鋼弦針式應(yīng)變計進行施工控制和應(yīng)力測試。在實施測量期間,可采取累積變量分段及測量次數(shù)加密的方法;第二,箱梁撓度受變形的控制。箱懸臂澆梁內(nèi)部內(nèi)力和重量大小分布及其順序合攏與變形之間有著密切相關(guān)性[5]。實際施工過程中,主要觀測主梁標高控制點混凝土澆筑及掛籃行走前后和預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉的撓度。而對各跨跨中及橋墩支點截面和各節(jié)段箱梁懸臂端的設(shè)計,即變形監(jiān)測斷面設(shè)計。每個斷面必須設(shè)置三個變形測點。在箱梁撓度變形觀測時,還應(yīng)觀測箱梁扭曲變形的現(xiàn)象。
結(jié)束語:
溫度變化、材料性質(zhì)、參數(shù)變化以及混凝土的非均勻性等因素都會對橋梁結(jié)構(gòu)的各個施工環(huán)節(jié)造成嚴重的影響,其主要表現(xiàn)在施工段新型、內(nèi)力與設(shè)計值之間的差距。因此,在大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工控制過程中,需要采用科學合理的施工控制手段,提高梁橋施工的安全性,保證工程的質(zhì)量,從而才能促進大橋的順利合攏,使得成橋狀態(tài)的受力情況與線性符合相應(yīng)的設(shè)計要求。
參考文獻
[1]李文江.大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工控制[D].大連理工大學,2013.
[2]譚德盼.預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工控制技術(shù)與應(yīng)用[D].廣東工業(yè)大學,2007.
[3]宋基軍.合福高鐵(60+100+60)m三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工控制[D].石家莊鐵道大學,2014.
[4]趙龍江,王海彥,曹書生等.大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工控制[J].鐵道建筑,2011,(9):24-26.
[5]郝炳周.淺談大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工控制?[J].工程建設(shè)標準化,2015,(4):114-114.