程紅運

摘 要：懸臂施工法作為預應力混凝土連續(xù)剛構橋的常用施工方法，分為懸臂澆筑施工法和懸臂拼裝施工兩種形式，具有適用性強、整體結構性好、施工操作性強等特點，極大地促進了現(xiàn)代橋梁建筑的發(fā)展。但懸臂施工法同樣存在施工跨度大、安全風險因素多等缺點。在實際施工過程中，為進一步控制，施工風險和施工質量，施工人員常需對施工全過程進行施工監(jiān)測和仿真分析，以更好地了解施工狀態(tài)和橋梁受力情況。筆者從施工監(jiān)測以及仿真分析相關工作出發(fā)，就其實際應用，闡述幾點觀點，以供相關部門參考。

關鍵詞：預應力混凝土;連續(xù)剛構橋;懸臂施工法;施工監(jiān)測;仿真分析

中圖分類號： U448.23 ? ? ?文獻標識碼： A ? ? ?文章編號： 1673-1069（2016）30-56-2

0 ?引言

連續(xù)剛構橋是現(xiàn)代橋梁建筑常見形式之一，具有T形剛性橋的優(yōu)點。在現(xiàn)代連續(xù)剛構橋施工中，懸臂施工法是最常見的方式之一，形式靈活、適用性強。但由于使用懸臂進行施工，相應增大了連續(xù)剛構橋的跨度，導致懸臂施工風險上升。因此，在實際施工時對施工過程進行施工監(jiān)測，并通過仿真分析，了解橋梁建設過程中各組分的形變和受力情況，具有重要的現(xiàn)實意義。針對連續(xù)剛構橋懸臂施工的施工檢測和仿真分析工作，內容涉及較多，且對工作準確性要求較高。因此，相關人員應不斷完善該部分內容，以促進橋建設的進一步發(fā)展。

1 ?連續(xù)剛構橋懸臂施工參數(shù)識別及現(xiàn)場監(jiān)控分析

1.1 控制參數(shù)識別

橋梁結構形狀和內力會隨著設計參數(shù)變化而發(fā)生變化，因此在實際施工過程中，工作人員必須注意設計參數(shù)的識別和修正工作。不同的設計參數(shù)會對橋梁的結構狀態(tài)產生不同的影響，連續(xù)剛構橋施工相關設計參數(shù)可大致分為以下5類內容：①截面特征參數(shù)，包括橋梁抗彎慣性矩、截面面積等內容;②幾何形態(tài)結構參數(shù)，主要包括線性、高跨比、跨徑等內容，此類參數(shù)是橋梁結構最初狀態(tài)和初始形狀的表征;③荷載參數(shù)，主要包括預加力、橋梁結構構件自重、以及施工臨時荷載等內容;④時間相關參數(shù)內容，主要包括混凝土齡期、溫度或收縮徐變等參數(shù)，此類參數(shù)數(shù)值往往會隨著時間因素變化而變化;⑤橋梁材料參數(shù)，主要包括橋梁剪切模量及材料彈性模量兩方面內容。這五類參數(shù)對應橋梁施工的不同控制內容，對于橋梁結構狀態(tài)的影響也具有明顯的差異性，因此工作人員應嚴格控制對參數(shù)的辨別及修正工作。識別設計參數(shù)的方法主要分為兩種：其一是借助橋梁結構計算分析識別;其二是借助現(xiàn)場測量數(shù)據進行識別。

1.2 針對連續(xù)剛構橋懸臂施工的施工監(jiān)控具體內容分析

對連續(xù)剛構橋實施施工監(jiān)測的根本目的在于為橋梁施工控制提供能準確反映現(xiàn)場實際施工狀況的技術信息和基礎數(shù)據。為達到這一目的，施工監(jiān)測應全面覆蓋懸臂施工所有操作內容，在任意節(jié)段混凝土、掛籃行走及張拉預應力操作前后，均需對其應力變化和撓度進行檢測，從未為修改橋梁建設施工狀態(tài)提供準確、有效的修改依據，其主要工作內容有以下幾點。

①撓度監(jiān)測。撓度監(jiān)測的工作內容主要包括對懸臂施工箱梁進行撓度實時監(jiān)測，利用精密水準儀、全站儀以及水準尺等設備，通過水準測量相關方法，定期對測點進行監(jiān)測，以獲取實時懸臂施工箱梁撓度信息。

②應力變化監(jiān)測。應力變化監(jiān)測工作主要是指，通過在箱梁板內部安裝的應力計，實時監(jiān)測橋梁各處施工、結果的影響變化。應力計的預埋工作常在混凝土澆筑前的鋼筋骨架綁扎階段完成。應力計的種類、量程等標準由現(xiàn)場實際使用要求決定，但在正式埋設前所有應力計均需拿到相關實驗室進行標定，以確保數(shù)據的準確性。

③橋梁建筑材料力學性能監(jiān)測。橋梁建筑材料力學性能監(jiān)測內容相對復雜，其數(shù)據來源可分為以下幾方面：橋梁主梁強度等級以及橋墩混凝土密度等信息，由施工單位相關實驗室提供;棱柱體強度、徐變參數(shù)、彈性模量等數(shù)據，由相關材料檢驗結果報告提供。

④橋梁施工其他內容監(jiān)測。除以上幾點主要監(jiān)測內容外，還有張拉力、預應力、立模高程等內容需要進行監(jiān)測。

1.3 施工監(jiān)測實際控制方法分析

施工監(jiān)測是一項復雜的工作，在實際操作過程中工作人員，可從以下幾個方面入手操作：①撓度以及施工高程的精密測量，應在橋梁懸臂施工過程中進行;②施工人員在進行預應力鋼絞線張拉過程中，應就相關數(shù)據內容與設計人員保持溝通，以便于設計人員進行延伸量核對工作，并影響驗證預應力相關參數(shù)是否符合準確性要求;③橋梁懸臂施工操作應遵照平衡對稱的施工原則進行，工作人員應著重注意兩懸臂的載荷平衡問題;④懸臂施工段除必要的施工機具外，嚴禁堆放任何材料或物品，以避免出現(xiàn)不平衡載荷，進而造成撓度偏差問題。

2 ?連續(xù)剛構橋仿真分析應用概述

2.1 橋梁仿真分析計算模型的建立要點分析

建立相應的計算模型是實現(xiàn)施工控制目標的基礎，只有具備計算模型，才能計算橋梁施工相關數(shù)據信息，進而確定橋梁各階段施工的受力理想狀態(tài)，進而控制橋梁實際施工行為。

在建立橋梁計算模型時，工作人員需對橋梁施工階段進行科學劃分。針對懸臂澆筑施工和懸臂拼裝施工，施工階段的劃分標注存在較為明顯的差異性。以懸臂澆筑施工法為例，施工階段的劃分應充分考慮現(xiàn)場臨時支撐、臨時施工約束等因素，合理劃分施工階段，嚴格控制仿真分析與實際施工的一致性。

2.2 計算分析各施工階段箱梁應力狀態(tài)信息

當仿真分析相關計算模型建立完成之后，工作人員就可以依據施工節(jié)段的具體劃分標準，詳細計算出箱梁應力在不同施工節(jié)段的狀態(tài)，并將計算數(shù)據加以總結和歸納，以供實際施工休整參考。橋梁施工荷載主要包括混凝土收縮徐變、施工荷載等內容。

通過仿真計算，就能直觀地觀察到在不同的施工節(jié)段對箱梁應力影響較大的荷載信息。荷載信息具體包括荷載種類、作用次數(shù)、作用方向、作用影響等內容，工作人員可通過這些信息及時調整實際施工操作，以提高施工的安全性和施工效率。

2.3 懸臂施工撓度相關計算和控制內容分析

施工撓度相關計算和控制，是懸臂施工監(jiān)控工作中的難點內容，不僅計算困難，且影響因素眾多。一般來說，工作人員需充分利用有限的元程序，綜合懸臂在不同施工階段的實際受力狀態(tài)信息、預加力影響信息、橋梁混凝土實際收縮徐變影響信息、環(huán)境溫度變化信息、以及橋梁支座沉降變化信息等內容，進行懸臂施工的撓度計算。其中橋梁混凝土實際收縮徐變影響信息，包含了各個施工階段的混凝土應力變化情況;在預應力損失的相關計算中，需針對每一截面中的所有鋼束進行相應的計算。工作人員通過計算可得出懸臂軸力、彎矩曲線等信息，以及極限轉臺箱梁壓力狀態(tài)信息等。通過這些分析、計算信息，可綜合分析懸臂施工撓度的變化狀態(tài)，進而辨別其變化合理性。

3 ?計算與實測數(shù)據對比分析工作概述

通過計算得出施工狀態(tài)信息及計算數(shù)據后，工作人員應及時與施工實測數(shù)據進行對比分析，已驗證計算的準確性。一般來說，仿真分析計算結果在數(shù)值上與實際測量數(shù)據普遍存在一定的偏差，但施工分析結論常具有準確性和代表性，工作人員應從施工分析結構入手，對橋梁懸臂施工進行針對性調整，以促進連續(xù)剛構橋懸臂施工順利、安全地進行。

4 ?結語

綜上所述，施工監(jiān)測和仿真分析可為橋梁施工控制提供相應的技術參數(shù)和施工數(shù)據。通過分析橋梁應力變化和懸臂撓度變化，可實現(xiàn)對橋梁施工狀態(tài)的預測控制，保障橋梁施工的安全行、可靠性，并有效控制橋梁變形、應力狀態(tài)等參數(shù)符合橋梁設計要求，從而促進預應力混凝土連續(xù)剛構橋的進一步發(fā)展。

參 考 文 獻

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