何雙利，苗啟濤

(河南省周口市商水縣產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)管委會(huì)，河南 周口 466100)

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大跨徑橋梁施工控制影響因素分析

何雙利，苗啟濤

(河南省周口市商水縣產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)管委會(huì)，河南 周口 466100)

正是基于此，對(duì)大跨徑橋梁施工控制影響因素展開相應(yīng)分析與探討，希望借此為我國大跨徑橋梁施工控制提供參考與借鑒。

大跨徑橋梁工程；結(jié)構(gòu)復(fù)雜；施工難度；施工控制

1 大跨徑橋梁施工控制內(nèi)容

大跨徑橋梁工程是一個(gè)長期且復(fù)雜的施工過程，伴隨施工階段的不斷推進(jìn)，橋梁結(jié)構(gòu)形式、荷載作用以及支承約束條件等都在不斷變化著。大跨徑橋梁施工控制內(nèi)容主要包含以下三點(diǎn)：(1)橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力控制，即嚴(yán)密監(jiān)測橋梁上部結(jié)構(gòu)澆筑以及合龍成型過程中的應(yīng)力變化。如果控制不到位，合龍段其擾度將出現(xiàn)大的變化甚至導(dǎo)致橋梁直接垮塌。(2)橋梁結(jié)構(gòu)變形控制。伴隨橋梁工程施工進(jìn)度的不斷推進(jìn)，橋梁結(jié)構(gòu)其變形會(huì)逐漸加大，針對(duì)這一特點(diǎn)，在施工過程中必須嚴(yán)格控制橋梁結(jié)構(gòu)其變形幅度，確保在施工期間其變形幅度維持在允許變形范圍之內(nèi)。(3)橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性控制，即在整個(gè)大跨徑橋梁施工過程中，對(duì)橋梁工程各個(gè)建設(shè)時(shí)段必須運(yùn)用大跨徑橋梁監(jiān)測系統(tǒng)對(duì)其加強(qiáng)管控，確保大跨徑橋梁各項(xiàng)穩(wěn)定性指標(biāo)符合允許參數(shù)。

2 施工控制的作用體現(xiàn)

首先施工控制和施工監(jiān)管一樣，都是為了能夠最大程度上確保大跨徑橋梁工程其工程質(zhì)量。由于大跨徑橋梁工程其施工周期長、過程復(fù)雜，如果施工控制沒有到位，極容易發(fā)生工程故障，阻礙施工進(jìn)程。因此在大跨徑橋梁施工過程中實(shí)施施工控制有著其必要性。其次，施工控制有利于大跨徑橋梁的正常使用。正確有效地使用大跨徑橋梁的相關(guān)功能是其作用能夠得以良好發(fā)揮的前提。在橋梁使用過程中，施工控制能夠能夠很好地起到防患于未然的作用。通過施工控制，能夠預(yù)先掌控大跨徑橋梁的運(yùn)行狀況，從而確保橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，增強(qiáng)車輛行駛時(shí)的舒適感?？傊?，不論是橋梁施工過程還是工程竣工后，對(duì)橋梁實(shí)施施工控制都有著重大意義。

3 影響大跨徑橋梁施工控制因素

3.1 溫度效應(yīng)影響因素分析

溫度預(yù)應(yīng)力在大多數(shù)情況下一般分為兩種：一種是溫度次應(yīng)力，于體系內(nèi)部各個(gè)構(gòu)件之中表現(xiàn)出來，由于各個(gè)構(gòu)件存在不同，因此造成結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生出不同的應(yīng)力。另外一種是溫度自應(yīng)力，于結(jié)構(gòu)體系內(nèi)部某一單元中表現(xiàn)，由于不同纖維之間起溫度不同，使得各個(gè)纖維之間產(chǎn)生不同的約束力并彼此影響，從而使得應(yīng)力變化。溫度預(yù)應(yīng)力其典型特點(diǎn)就是非線性和時(shí)間性。

大跨徑橋梁工程不管是處于施工階段還是已經(jīng)竣工投入使用，其橋梁結(jié)構(gòu)都會(huì)受到環(huán)境溫度影響。一是因?yàn)楣庹斩斐傻臏囟群奢d，一是溫度突然變化而造成的溫度荷載，一是溫度常年變化而引起的溫度荷載。當(dāng)前監(jiān)測天氣變化的氣象技術(shù)已經(jīng)比較完善，大跨徑橋梁施工可以根據(jù)氣象技術(shù)提供的可靠數(shù)據(jù)從而制定相應(yīng)的施工方案。然后再根據(jù)以前施工案例總結(jié)的規(guī)律，從而通過函數(shù)公式估算溫度荷載。當(dāng)然，溫度荷載函數(shù)其求解過程非常復(fù)雜，因此想要精確解出是非常困難的。溫度荷載影響因素見表1。

表1 溫度荷載影響因素分析表

在計(jì)算溫度荷載應(yīng)力的時(shí)候，通常假設(shè)沿混凝土橋梁的橫向溫度是均勻分布的，將局部斷面導(dǎo)致的微小溫差忽略掉，假設(shè)混凝土材料是均勻的，并且在結(jié)構(gòu)改變或發(fā)生裂縫之前符合彈性規(guī)律，可以大大降低計(jì)算復(fù)雜性。

3.2 混凝土徐變收縮影響因素分析

所謂徐變就是指在受到荷載力的影響之下，混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生變形加重、瞬間彈性變形等一系列變形。而收縮則是指伴隨時(shí)間的推移，在未受到荷載力的前提下，混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)自然產(chǎn)生的一種緩慢變形。徐變與收縮都是在混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的一種變化，雖然各自的影響因素不同，但是都會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。實(shí)際上，混凝土結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的徐變收縮是與溫度應(yīng)變混雜在一起的。在對(duì)應(yīng)變值進(jìn)行實(shí)際測量的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)先將收縮應(yīng)變和溫度應(yīng)變排除掉，只有如此才能得到真實(shí)的徐變應(yīng)變值。而在實(shí)際計(jì)算分析過程中，需要分別考慮溫度應(yīng)變和溫度應(yīng)力，但可以共同考慮徐變和收縮?；炷疗鋬?nèi)部結(jié)構(gòu)之所以產(chǎn)生收縮，主要原因就是因?yàn)榘殡S時(shí)間的推進(jìn)，其內(nèi)部發(fā)生一些物理化學(xué)反應(yīng)以及水分蒸發(fā)等因素，在所有影響因素共同作用下，混凝土結(jié)構(gòu)其體積因此逐漸縮小。反之，如果混凝土其含水量增多的時(shí)候，其結(jié)構(gòu)體積也會(huì)因此變大。在對(duì)混凝土收縮應(yīng)變的最終值進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，需要對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)尺寸、結(jié)構(gòu)成分以及環(huán)境變化等影響因素進(jìn)行綜合考慮，并按照英國橋梁規(guī)范的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。

混凝土徐變收縮對(duì)大跨徑橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)如果大跨徑橋梁結(jié)構(gòu)是鋼梁與混凝土梁形成的組合梁，澆筑部件與預(yù)制部件之間就會(huì)產(chǎn)生不相同的徐變收縮，從而造成內(nèi)力重新分布。(2)伴隨時(shí)間變化而產(chǎn)生的徐變收縮會(huì)造成橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力重新分布。(3)徐變會(huì)使細(xì)長的混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)撓度。(4)在大跨徑橋梁結(jié)構(gòu)分段施工期間，當(dāng)體系結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變的時(shí)候，后期結(jié)構(gòu)會(huì)影響前期結(jié)構(gòu)應(yīng)力徐變，進(jìn)而造成橋梁結(jié)構(gòu)支點(diǎn)反力、內(nèi)力等重新分布。總之，混凝土徐變收縮對(duì)大跨徑橋梁結(jié)構(gòu)的影響是極其復(fù)雜且難以估計(jì)的，想要獲得確定性的答案是非常困難的，因?yàn)榛炷列熳兪湛s極其后續(xù)出現(xiàn)的結(jié)果一直是處于隨機(jī)變化之中。因此，在大跨徑橋梁施工過程中，應(yīng)當(dāng)首先通過模擬實(shí)驗(yàn)來對(duì)計(jì)算參數(shù)進(jìn)行校驗(yàn)，從而使計(jì)算結(jié)果最大限度地接近預(yù)測值。

4 結(jié) 論

綜上所述，對(duì)大跨徑橋梁施工控制影響因素展開相應(yīng)分析探討具有十分重要的意義，能夠在橋梁施工過程中，更好地發(fā)揮施工控制作用。本文先簡單闡述了大跨徑橋梁施工控制內(nèi)容及其在橋梁工程中的重要作用體現(xiàn)，最后對(duì)大跨徑橋梁施工控制其影響因素，從溫度效應(yīng)和混凝土徐變收縮兩個(gè)方面展開詳盡分析，以此為未來橋梁施工控制提供相應(yīng)參考與借鑒，從而促進(jìn)橋梁工程施工的正常有序進(jìn)行。

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2016-03-15

何雙利(1974-)，男，河南周口人，本科，研究方向：道路橋梁監(jiān)理施工項(xiàng)目管理。

U445.7+1

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1008-3383(2016)08-0075-01