韓超

【摘要】近些年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，社會(huì)不斷進(jìn)步，人們的物質(zhì)文化水平發(fā)生了空前的歷史性變化。現(xiàn)在人們對(duì)建筑物施工質(zhì)量的關(guān)注意識(shí)亦在不斷增強(qiáng)。橋梁工程建設(shè)與國(guó)民的生活狀態(tài)密不可分，其工程質(zhì)量充分地代表著人民生活的水平。所以，我國(guó)橋梁建設(shè)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員一定要及時(shí)汲取、掌握且運(yùn)用好本時(shí)代最先進(jìn)的橋梁工程建造技術(shù)，以此給我國(guó)橋梁建設(shè)事業(yè)的發(fā)展注入新的動(dòng)力。

人所共知，我國(guó)橋梁工程建設(shè)取得了舉世矚目的成就，尤其是大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁工程的建設(shè)成功，使我們的施工經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)更加趨于成熟。實(shí)踐證明，大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁設(shè)計(jì)技術(shù)是當(dāng)今時(shí)代橋梁建設(shè)的精品。鑒于橋梁工程大部分具備工程量大、勞動(dòng)負(fù)荷重及施工環(huán)節(jié)繁瑣的特點(diǎn)，故繼續(xù)完善和優(yōu)化此項(xiàng)技術(shù)必然成為我們橋梁建造者的優(yōu)先選擇。本文依托大量橋梁建設(shè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，由此項(xiàng)施工技術(shù)的實(shí)施層面對(duì)建設(shè)過(guò)程技術(shù)控制及影響因素應(yīng)對(duì)展開(kāi)研究、闡釋。以期供同行們參考。

【關(guān)鍵詞】大跨度預(yù)應(yīng)力；橋梁建設(shè)；施工技術(shù)；控制

伴著車流量及載重量的持續(xù)加大，加之自然環(huán)境的持續(xù)干擾，各類橋梁構(gòu)架的服務(wù)功能、穩(wěn)固性能均在發(fā)生著連續(xù)性的變化，并已經(jīng)對(duì)橋梁安全構(gòu)成了相當(dāng)程度的威脅。在橋梁工程的建設(shè)環(huán)節(jié)中，工程結(jié)構(gòu)參數(shù)的選用、施工模式的建立、構(gòu)架分析手段的選取、水泥材質(zhì)的隨機(jī)變化性等各種因素的交叉重疊，導(dǎo)致橋梁的連接橫梁、支撐架構(gòu)、橋體鋼構(gòu)在施工作業(yè)過(guò)程中的具體狀況和所設(shè)計(jì)的建設(shè)方案時(shí)常出現(xiàn)偏差，其必將給橋體構(gòu)架造成難以預(yù)見(jiàn)的復(fù)雜應(yīng)力及結(jié)構(gòu)參數(shù)改變，進(jìn)而使橋梁建設(shè)質(zhì)量及安全穩(wěn)固性出現(xiàn)連續(xù)性的下降趨勢(shì)。故在橋梁建設(shè)過(guò)程中，實(shí)施嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)及質(zhì)量控制極為必要。

1、大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工技術(shù)控制的基本內(nèi)容

預(yù)應(yīng)力水泥結(jié)構(gòu)橋梁施工過(guò)程技術(shù)控制過(guò)程主要包括：構(gòu)架形變控制、內(nèi)部應(yīng)力控制及構(gòu)架穩(wěn)固性控制這三項(xiàng)內(nèi)容。

①構(gòu)架形變控制：構(gòu)架形變控制亦指橋體外形的線性控制，具體地說(shuō)就是完整控制橋體每一區(qū)段的縱向撓度變化及水平位移變化，保障其形體尺寸和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸之間的偏差不超過(guò)允許的范圍[1]?；炷翗蛄涸试S的偏差如表1所示。

②內(nèi)部應(yīng)力控制：當(dāng)進(jìn)行工程施工環(huán)節(jié)時(shí)，應(yīng)當(dāng)事先對(duì)作業(yè)用的張拉工具和錨定工具實(shí)施功能檢驗(yàn)、校正，另外還要對(duì)起重、吊裝工具以及測(cè)壓儀器進(jìn)行詳細(xì)的功能、精確度、靈敏度、穩(wěn)定性檢驗(yàn)，確保它們的使用性能滿足工程建設(shè)要求。其中包括測(cè)壓儀表的精度水平必須保障在1.5之上；進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼材的伸縮試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)依照其伸長(zhǎng)量實(shí)施檢驗(yàn)。

③構(gòu)架穩(wěn)固性控制：此類預(yù)應(yīng)力水泥質(zhì)橋梁構(gòu)架的穩(wěn)固指標(biāo)應(yīng)當(dāng)按照軸心承壓運(yùn)算方程實(shí)施核算，再有，尚須完整控制每一個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)中橋體構(gòu)架及部件的局部分體及整體的穩(wěn)固性。

2、大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工技術(shù)控制手段

該類長(zhǎng)跨度預(yù)應(yīng)力橋梁的施工建設(shè)環(huán)節(jié)極為繁瑣，作業(yè)技術(shù)控制難度大，關(guān)聯(lián)因素很多。故建設(shè)過(guò)程中時(shí)常遇到某些難以預(yù)料的問(wèn)題，欲真正滿足施工控制的技術(shù)要求，切實(shí)保障橋梁建設(shè)質(zhì)量及作業(yè)過(guò)程安全，保障竣工后橋體主梁線性尺寸及構(gòu)架內(nèi)應(yīng)力滿足設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，大跨度橋梁建設(shè)施工過(guò)程的技術(shù)控制是起到關(guān)鍵作用的。

此類長(zhǎng)跨度預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)橋梁施工技術(shù)控制，其性能及結(jié)構(gòu)參數(shù)分析過(guò)程所運(yùn)用的方式實(shí)際是對(duì)橋體構(gòu)架參數(shù)的理論核算過(guò)程。一般情況下，其依托有限的工程參數(shù)指標(biāo)展開(kāi)分析，重點(diǎn)是針對(duì)橋體結(jié)構(gòu)在各建設(shè)環(huán)節(jié)中的內(nèi)部應(yīng)力及產(chǎn)生撓度數(shù)值的計(jì)算、施工技術(shù)指標(biāo)的計(jì)算等。其具有作為工程檢測(cè)及技術(shù)控制的依據(jù)價(jià)值?，F(xiàn)階段采用的基本計(jì)算程序有：順裝計(jì)算式及逆裝計(jì)算式以及非應(yīng)力方式計(jì)算手法[2]。

①順裝計(jì)算式亦可稱之為順?biāo)闶?，針?duì)長(zhǎng)跨度預(yù)應(yīng)力型橋梁，一開(kāi)始，一定要展開(kāi)順裝計(jì)算，它可以優(yōu)質(zhì)地仿效橋體構(gòu)造的具體建造過(guò)程，而且依托橋體構(gòu)架具體建造歷程中荷載增加程序來(lái)實(shí)施構(gòu)架形變及應(yīng)力水平評(píng)估，進(jìn)而獲取橋體構(gòu)架在每一個(gè)施工環(huán)節(jié)中所產(chǎn)生的水平位移及應(yīng)力參數(shù)。而且可遵循運(yùn)算規(guī)則，選取運(yùn)算參數(shù)指標(biāo)，最終獲取對(duì)應(yīng)的技術(shù)控制數(shù)據(jù)。此種情況下，其可充分地滿足橋體構(gòu)架的非線性指標(biāo)及水泥收縮緩變等要素的需求。

②逆裝計(jì)算式亦可稱之為逆拆式，它是斜拉型橋梁工程計(jì)算中普遍運(yùn)用的一類計(jì)算手段，其依照橋體構(gòu)架建造過(guò)程中的具體負(fù)載增加程序，進(jìn)行逆方向性的構(gòu)架技術(shù)參數(shù)運(yùn)算，進(jìn)而獲取每個(gè)施工環(huán)節(jié)所對(duì)應(yīng)的施工控制技術(shù)數(shù)據(jù)，保證橋體結(jié)構(gòu)依照順裝方式建造完工后，橋體竣工結(jié)構(gòu)滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需求。

③非應(yīng)力方式計(jì)算法亦名曰0彎矩受力核算法，它已重點(diǎn)應(yīng)用到長(zhǎng)跨度拱橋及空中索橋的建造過(guò)程技術(shù)控制，其以橋梁構(gòu)架各部件或單體的非應(yīng)力式長(zhǎng)度及曲率結(jié)構(gòu)維持穩(wěn)定為前提，實(shí)施橋梁建設(shè)各環(huán)節(jié)中的形態(tài)表現(xiàn)與橋梁竣工狀態(tài)相連接，進(jìn)而獲取橋體構(gòu)架的各類應(yīng)力參數(shù)。

3、大跨度預(yù)應(yīng)力型橋梁施工技術(shù)控制影響因素

長(zhǎng)跨度預(yù)應(yīng)力型水泥結(jié)構(gòu)橋梁，其施工技術(shù)控制的任務(wù)是追求橋梁施工完成后的現(xiàn)場(chǎng)具體狀況與其設(shè)計(jì)狀況在結(jié)構(gòu)參數(shù)及材質(zhì)上盡力相符，并實(shí)現(xiàn)性能上的完全吻合，所以，欲實(shí)現(xiàn)施工技術(shù)控制的目標(biāo)，一定要整體把握和控制好有可能導(dǎo)致建造狀態(tài)偏離設(shè)計(jì)要求的各種因素，進(jìn)而達(dá)到切實(shí)可靠的施工技術(shù)控制過(guò)程[3]。

3.1橋體構(gòu)架參數(shù)

因?yàn)闃蛄航Y(jié)構(gòu)性能數(shù)據(jù)是其技術(shù)控制中橋體建造模擬分析的重要依據(jù)資料，故此，其為橋梁建造技術(shù)控制中不得不關(guān)注的關(guān)鍵要素，其可用性及精準(zhǔn)性在很大程度上決定著分析結(jié)論的可靠性。橋體構(gòu)架技術(shù)參數(shù)基本涵蓋以下幾方面內(nèi)容：

①橋體構(gòu)架的主要部件的形態(tài)尺寸，在橋體施工技術(shù)控制環(huán)節(jié)中，一定要依托現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)展開(kāi)動(dòng)態(tài)式整改過(guò)程及誤差評(píng)估，最大限度地把誤差鎖定在允許的幅度之內(nèi)，基于截面形態(tài)參數(shù)的偏差很有可能引發(fā)截面形態(tài)參數(shù)計(jì)算的偏差，甚至造成對(duì)構(gòu)架內(nèi)應(yīng)力、形態(tài)變化的分析發(fā)生偏差。

②材料容重分析，在橋梁施工技術(shù)控制中，一定要給各類工程建設(shè)材料的容積重量做予精準(zhǔn)的檢測(cè)判別，也就是核算實(shí)際容積重量與設(shè)計(jì)容積重量之間存在的偏差，進(jìn)而保障橋體構(gòu)架中內(nèi)在應(yīng)力和產(chǎn)生形變的評(píng)估結(jié)果。

③結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力指數(shù)，用以張拉操作的設(shè)備、預(yù)應(yīng)力型鋼筋橫截面尺寸、彈性指數(shù)、管道摩擦阻力系數(shù)等相關(guān)因素，都很大程度地決定著預(yù)應(yīng)力數(shù)值的選取，故應(yīng)對(duì)數(shù)值偏差進(jìn)行合理估判，由此來(lái)保障預(yù)應(yīng)力指數(shù)的精準(zhǔn)可靠，從而真正實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)應(yīng)力型混凝土橋梁構(gòu)架內(nèi)在應(yīng)力、形變幅度分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。

④施工負(fù)載，在全部的橋梁建設(shè)構(gòu)架系統(tǒng)中，均不同程度地存在著施工負(fù)載，在具體橋梁施工技術(shù)控制中，必須依托具體施工狀況對(duì)施工負(fù)載進(jìn)行合理選取。

3.2溫度變化

大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁，其結(jié)構(gòu)受力變形的主導(dǎo)因素是施工環(huán)境溫度的變化。橋梁結(jié)構(gòu)變形和附加的應(yīng)力與溫差成正比，溫差越大，橋梁結(jié)構(gòu)變形越嚴(yán)重，因此，建設(shè)者應(yīng)該高度重視溫度變化對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響。另外，由于施工溫度很難進(jìn)行準(zhǔn)確控制，溫度測(cè)量應(yīng)該選在溫度變化較小的早晨進(jìn)行。

3.3施工監(jiān)測(cè)中存在的誤差

施工監(jiān)測(cè)存在的誤差對(duì)施工控制有直接影響，橋梁施工控制過(guò)程中，為了保障橋梁的施工質(zhì)量，經(jīng)常會(huì)使用相關(guān)儀器對(duì)施工狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。由于橋梁施工技術(shù)復(fù)雜，施工監(jiān)測(cè)具有不確定性，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存在較大誤差。另外，監(jiān)測(cè)人員素質(zhì)也是監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可靠性的影響因素[4]。

3.4應(yīng)變滯后性影響

測(cè)試數(shù)據(jù)表明，預(yù)應(yīng)力混凝土的應(yīng)變具有滯后性。預(yù)應(yīng)力索張拉完后，由于種種因素的影響，應(yīng)變?cè)谥髁焊鹘孛娴膫鞑ニ俣入S施工節(jié)段的不同而各異。當(dāng)預(yù)應(yīng)力索較短、管道較暢通時(shí)，應(yīng)變的滯后性不明顯。當(dāng)預(yù)應(yīng)力索較長(zhǎng)、管道不太暢通時(shí)，各截面應(yīng)變的滯后性與張拉端的位置有關(guān)；此種應(yīng)變滯后性可造成對(duì)施工控制的負(fù)面影響。

3.5混凝土干縮、徐變的影響

無(wú)論在多低的應(yīng)力狀態(tài)下，混凝土也會(huì)產(chǎn)生徐變。在恒定應(yīng)力和被測(cè)點(diǎn)與周圍介質(zhì)濕度、溫度平衡條件下，隨時(shí)間增加的應(yīng)變稱為基本徐變。如果在被測(cè)結(jié)構(gòu)干燥過(guò)程的同時(shí)，施加了載荷，通常認(rèn)為徐變

和干縮是可以疊加的。對(duì)于混凝土應(yīng)變的測(cè)量而言，準(zhǔn)確評(píng)估其徐變干縮的影響是十分必要的。

4、結(jié)語(yǔ)

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)橋梁工程的發(fā)展速度越來(lái)越快，橋梁在交通運(yùn)輸體系中的作用越來(lái)越明顯。由于交通運(yùn)輸量越來(lái)越大，橋梁長(zhǎng)期受超負(fù)荷壓力，再加上自然條件，如風(fēng)化、日曬以及冰凍等因素的影響，橋梁質(zhì)量控制面臨著新的發(fā)展難題。另外，施工技術(shù)不到位、參數(shù)選擇不合理以及混凝土材料選擇不恰當(dāng)?shù)仍?，也?huì)直接影響橋梁的施工質(zhì)量。尤其是大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁，這種橋梁施工過(guò)程復(fù)雜、規(guī)模大、施工時(shí)間長(zhǎng)，為了保障橋梁的安全運(yùn)行，必須對(duì)大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

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