王金梁

摘 要：為了保證跨海大橋主橋橋體，建設(shè)成型之后的內(nèi)力和線型之間的拉力，滿足設(shè)計(jì)的要求，采用無應(yīng)力的狀態(tài)為理論基礎(chǔ)的施工控制方法。對(duì)于結(jié)構(gòu)非線性和參數(shù)評(píng)估識(shí)別以及平差分析的結(jié)果進(jìn)行測算，根據(jù)跨海大橋的橋梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在施工的過程中應(yīng)該控制好大橋結(jié)構(gòu)的無應(yīng)力夾角，并確定大跨度鋼箱的斜梁現(xiàn)場安裝設(shè)計(jì)要求。

關(guān)鍵詞：大跨度；鋼箱梁；斜拉橋；施工控制

中圖分類號(hào)：U445 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）26-0051-02

前言

采用單側(cè)推的方式，配合跨海大橋的合龍方案，根據(jù)跨海大橋的實(shí)際結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和建設(shè)施工過程中的溫度變化，有效的控制大橋合龍過程中的風(fēng)險(xiǎn)，通過全面的合格的施工工藝控制，才能夠?qū)崿F(xiàn)跨海大橋高精度的順利合龍操作。因此，探究大跨度鋼箱梁斜拉橋的施工控制是為了能夠滿足橋梁線形及內(nèi)應(yīng)力幅度，作為施工設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)和保障，跨海大橋不僅需要外形美觀，具有良好的經(jīng)濟(jì)性，而且更重要的是必須非常堅(jiān)固。

1 跨海大橋的設(shè)計(jì)特點(diǎn)

跨海大橋一般采用的是斜拉橋的設(shè)計(jì)，斜拉橋本身外形非常美觀，而且具有良好的經(jīng)濟(jì)性，優(yōu)于其合理的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，因此，在大跨徑橋梁過程中具備非常好的競爭優(yōu)勢(shì)，因此很多跨海大橋都采用的是這種斜拉橋的設(shè)計(jì)?？缍却笥?00米的斜拉橋的橋梁一般來說都會(huì)采用鋼箱梁的形式來進(jìn)行設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)形式由于施工工藝相對(duì)工序較多，工藝比較繁瑣復(fù)雜，在建設(shè)期間可能會(huì)面臨一定的風(fēng)險(xiǎn)。但是由于其成功合龍之后斜拉索較長，主梁剛度較小，整體構(gòu)造美觀大方，而且結(jié)實(shí)耐用，合龍成功之后的跨海大橋使用壽命非常長，因此，受到了國內(nèi)外很多跨海大橋設(shè)計(jì)單位的青睞。

2 大跨度鋼箱梁斜拉橋線性控制特點(diǎn)

2.1 非線性效應(yīng)非常明顯

大跨度鋼箱梁拉橋的非線性效應(yīng)是比較明顯的，這是由于其施工控制和常規(guī)的混凝土斜拉橋的施工控制工藝是完全不同的，在這種控制的過程中，由于非線性效應(yīng)的明顯性特質(zhì)，使得大跨度鋼箱梁斜拉橋的跨度較大，因此在斜拉索很長，主梁剛度非常小的情況下，主梁和橋塔之間的位移量必然是非常龐大的數(shù)字。斜拉索具有明顯的垂直效應(yīng)，保證了整個(gè)橋體的穩(wěn)固。但是這種非線性效應(yīng)需要的，是在大橋的大跨度合龍過程中，尤其是對(duì)于大橋的大跨度鋼箱梁斜拉橋的施工初期，一定要注意焊接每一個(gè)步驟的精確性。

2.2 大跨度鋼箱梁拼裝時(shí)梁段的調(diào)整范圍不大

大跨度的鋼箱斜梁拼裝的過程中，由于全焊接的鋼箱系梁是通過頂?shù)装搴附涌p的寬度來改變整個(gè)的標(biāo)準(zhǔn)量標(biāo)高尺寸，大跨度的鋼結(jié)構(gòu)變形和傾斜角的調(diào)整，哪怕是只要有微小的調(diào)整都有可能極大程度上影響到跨海大橋的整體結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)的變形程度。大跨度的鋼箱前斜梁調(diào)整的栓焊結(jié)合和全雙接口的焊接準(zhǔn)確度。由于角度調(diào)整的范圍不大，所以整個(gè)的鋼結(jié)構(gòu)變形可調(diào)整范圍非常小。因此，在進(jìn)行跨海大橋的合龍工程和整個(gè)的建設(shè)過程中，都要注意對(duì)于鋼箱梁拼裝時(shí)梁段的調(diào)整范圍不宜過大，在對(duì)接時(shí)要注意精確的調(diào)整鋼結(jié)構(gòu)的拼裝角度和每個(gè)拼裝結(jié)構(gòu)的距離。

2.3 鋼結(jié)構(gòu)的變形程度和溫度效應(yīng)

正是由于大跨度的鋼箱梁斜拉橋結(jié)構(gòu)主要是鋼結(jié)構(gòu)制成，因此在鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和組裝過程中，要注意橋梁的安裝季節(jié)和水面溫度的溫度效應(yīng)，由于大跨度鋼箱梁斜拉橋的施工工藝對(duì)于溫度效應(yīng)的依賴性較強(qiáng)，這是由于鋼結(jié)構(gòu)變形對(duì)于溫度變化非常敏感，跨海大橋的長度可觀，斜角角度也較大，而鋼結(jié)構(gòu)的細(xì)微變形都有可能影響整個(gè)跨海大橋的穩(wěn)固和質(zhì)量。因此，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)變形和溫度變化之間的關(guān)系，在施工控制過程中周密考慮，進(jìn)而控制溫度的影響是非常有必要的，具體情況如圖1所示：

2.4 鋼結(jié)構(gòu)制造的精密程度和鋼箱梁懸臂拼裝

由于目前的跨海大橋很多部件是在工廠組裝成型之后，拿到現(xiàn)場組裝制作的，這樣大大縮短了跨海大橋，在制造過程中的復(fù)雜工藝，縮短了整個(gè)橋梁的裝配周期，因此受到了施工現(xiàn)場和施工項(xiàng)目組織人員的歡迎。但是由于工廠的制造精度是延續(xù)一定范圍內(nèi)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，那么制造精度與大橋的實(shí)際橋梁架設(shè)地址周圍的環(huán)境勘測的結(jié)合度可能有一定的偏差，因此，對(duì)于大跨度鋼箱梁懸臂拼裝現(xiàn)行的影響有時(shí)會(huì)非常明顯。

此時(shí)，就需要在整個(gè)的施工環(huán)節(jié)過程中應(yīng)對(duì)大跨度鋼箱梁斜拉橋的施工過程更加謹(jǐn)慎，尤其是利用先進(jìn)的儀器，制定合理的控制原則，安排專門的監(jiān)理人員從施工計(jì)算和分析的角度，從施工初期預(yù)制件的裝配以及施工過程中各個(gè)構(gòu)件現(xiàn)場安裝監(jiān)理控制方面，把握住大跨度鋼箱梁斜拉橋的關(guān)鍵性工序，在施工過程中始終要使大跨度鋼箱梁斜拉橋的每一個(gè)工序都處于安全值范圍之內(nèi)，保證跨大橋成型之后整個(gè)橋梁的線形形態(tài)，盡可能保證出入不大，而且要注意大橋的內(nèi)力狀態(tài)必須嚴(yán)格符合施工圖的設(shè)計(jì)要求，從每一個(gè)具體方面對(duì)于大跨度鋼箱梁斜拉橋的施工控制要點(diǎn)進(jìn)行理論研究和實(shí)踐探討。

3 大跨度鋼箱梁斜拉橋施工控制計(jì)算分析要點(diǎn)

3.1 分階段循環(huán)施工方法計(jì)算

大跨度斜拉橋采用分階段循環(huán)施工方法，對(duì)于大跨度鋼箱梁斜拉橋施工控制必須要經(jīng)歷整個(gè)橋梁的逐漸變形轉(zhuǎn)化過程，確定斜拉橋的狀態(tài)和斜拉橋?qū)?yīng)施工關(guān)系，保證施工狀態(tài)的內(nèi)力和線性式對(duì)應(yīng)施工設(shè)計(jì)圖的要求，就必須要經(jīng)過合理的精確測算，從理論分析的角度來確定橋梁的結(jié)構(gòu)。每一個(gè)施工過程的內(nèi)力和線形結(jié)構(gòu)都必須要結(jié)合參數(shù)敏感性分析，對(duì)于誤差識(shí)別的手段進(jìn)行嚴(yán)格的甄別，最終形成橋線形和受力狀態(tài)，滿足設(shè)計(jì)模型的要求。

3.2 跨海大橋非線性因素計(jì)算

大跨度鋼箱梁斜拉橋的計(jì)算需要考慮到多種非線性影響因素，這些非線性影響因素包括了斜拉索的垂直效應(yīng)，以及在結(jié)構(gòu)大變形中對(duì)于彎矩和軸力組合效應(yīng)的考慮。在計(jì)算時(shí)同樣是使用相應(yīng)的軟件通過修正所得彈性模型，盡可能地處理大橋拉索的垂直效應(yīng)，找出影響跨海大橋非線性計(jì)算的因素，滿足對(duì)于橋的中跨度影響，這里可以采用借助軟件的仿真計(jì)算，從幾何結(jié)構(gòu)和非線形特性的方面來推測大橋可能產(chǎn)生安裝過程中的問題。對(duì)于混凝土設(shè)計(jì)極限的壓應(yīng)力，為了能夠?qū)蚨战孛孢吘壍幕炷翍?yīng)力達(dá)到材料設(shè)計(jì)的盈利，可以采用失穩(wěn)準(zhǔn)則，以墩高為例計(jì)算：=F/A+MY/I=2.393+1.969=4.352MPa。

3.3 大跨度橋梁的參數(shù)敏感性分析

在大跨度斜拉橋施工過程中，由于材料參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)都是與設(shè)計(jì)趨勢(shì)有差異的，對(duì)于敏感性的分析和識(shí)別，必須要采用修正理論的計(jì)算模型是理論計(jì)算和實(shí)際的控制，計(jì)算都在重點(diǎn)敏感區(qū)域內(nèi)達(dá)到理想狀態(tài)?？绾４髽虻闹攸c(diǎn)敏感參數(shù)一般集中在斜拉索彈性模型和兩段重要的計(jì)算方面，因此，在跨海大橋施工的過程中，應(yīng)該重點(diǎn)控制斜拉索，利用橋梁建設(shè)軟件參數(shù)敏感分析的彈性模型，對(duì)于大跨度鋼箱系納涼的鋼箱梁中要進(jìn)行計(jì)算，并且將施工階段的由校務(wù)長范圍計(jì)算出來。參數(shù)敏感分析主要就是為了能夠控制好制作階段和施工階段對(duì)于容許誤差之間的確定并且及時(shí)的修正誤差。

4 結(jié)束語

跨海大橋鎮(zhèn)建設(shè)和最終合龍的過程中，對(duì)于每一個(gè)橋梁的建設(shè)部分都要經(jīng)過精確而縝密的計(jì)算，而不能盲目的根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來建設(shè)，計(jì)算的過程中比較核心的計(jì)算方法是有限元計(jì)算，有限元計(jì)算可以控制整個(gè)施工過程和實(shí)踐過程鋼箱梁拼裝和斜拉索的位移情況，通過無應(yīng)力狀態(tài)法提高監(jiān)控的精度，從而實(shí)現(xiàn)施工過程的多工序并行作業(yè)、平穩(wěn)運(yùn)行。

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