宋東悅

摘 要：為進(jìn)一步深化大跨徑橋梁現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量效果，本文主要針對(duì)大跨徑橋梁施工控制溫度應(yīng)力問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)研究與分析。分析過(guò)程中，通過(guò)立足于大跨徑橋梁溫度應(yīng)力的產(chǎn)生原因、效應(yīng)類別、變化機(jī)制等，闡明溫度應(yīng)力問(wèn)題對(duì)大跨徑橋梁現(xiàn)場(chǎng)施工產(chǎn)生的影響。最后對(duì)大跨徑橋梁施工溫度應(yīng)力問(wèn)題控制方法進(jìn)行總結(jié)與歸納，以供參考。

關(guān)鍵詞：大跨徑橋梁;現(xiàn)場(chǎng)施工;溫度應(yīng)力;控制措施;

對(duì)于大跨徑橋梁現(xiàn)場(chǎng)施工而言，若想實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量施工，僅僅憑靠檢查與驗(yàn)收是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，而是需要工作人員對(duì)橋梁施工進(jìn)行全方位嚴(yán)格控制，以確保實(shí)際施工狀態(tài)與預(yù)期設(shè)計(jì)相符。其中，工作人員應(yīng)該重點(diǎn)針對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)以及結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力變化問(wèn)題予以高度重視，尤其是溫度應(yīng)力變化問(wèn)題。

1 大跨徑橋梁溫度應(yīng)力問(wèn)題的相關(guān)研究

1.1 溫度應(yīng)力的產(chǎn)生原因

傳統(tǒng)橋梁溫度應(yīng)力研究方法主要根據(jù)年溫變化的產(chǎn)生與分布作為重要依據(jù)。結(jié)合當(dāng)前橋梁工程發(fā)展情況來(lái)看，關(guān)于橋梁溫度應(yīng)力的研究已經(jīng)不再局限于考慮氣溫條件上升或者下降等因素方面，而是上升到日照條件高度以及其他因素方面。以大跨徑橋梁為例，可根據(jù)溫度應(yīng)力作用形式以及表現(xiàn)情況的不同，將其分為溫度自應(yīng)力與溫度次應(yīng)力兩種[1]。

一般來(lái)說(shuō)，橋梁內(nèi)部構(gòu)件單元受到各纖維溫度的不同影響以及約束作用力的不同影響，產(chǎn)生大量應(yīng)力。其中，由溫度應(yīng)力帶來(lái)的變化可以稱之為溫度自應(yīng)力。對(duì)于溫度次應(yīng)力而言，主要在溫度變化影響的基礎(chǔ)上，會(huì)受到支承約束作用力的施加影響，而產(chǎn)生應(yīng)力變化。對(duì)于這一變化過(guò)程，可以理解為而溫度次應(yīng)力。根據(jù)以往的研究經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，溫度應(yīng)力的產(chǎn)生與分布具備非線性特點(diǎn)，同時(shí)還具備明顯的時(shí)間性特點(diǎn)。

1.2 溫度應(yīng)力效應(yīng)類別

大跨徑橋梁在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中會(huì)受到周邊不確定因素的干擾影響而產(chǎn)生一系列效應(yīng)變化問(wèn)題。其中，溫度效應(yīng)是大跨徑橋梁運(yùn)行過(guò)程中常會(huì)遇見(jiàn)的問(wèn)題之一。根據(jù)溫度效應(yīng)作用性質(zhì)的不同可以細(xì)化分為年溫差效應(yīng)與局部溫差效應(yīng)兩種。其中，關(guān)于年溫差效應(yīng)的研究問(wèn)題，可以從橋梁截面受到遲緩年溫差的作用影響，而產(chǎn)生溫升或者溫降等變化問(wèn)題。需要注意的是，如果橋梁位移受到約束變化的影響而存在溫度次應(yīng)力問(wèn)題，建議現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)該采取針對(duì)性措施加以解決。

另外，區(qū)別于傳統(tǒng)截面?zhèn)鳠嵝问剑蔷€性分布特征十分明顯。舉例而言，因截面非線性溫度分布造成的脹縮問(wèn)題，往往會(huì)直接導(dǎo)致應(yīng)力變化問(wèn)題的出現(xiàn)[2]。

1.3 變化機(jī)制

大跨徑橋梁溫度應(yīng)力形成期間會(huì)產(chǎn)生線性變化與非線性變化問(wèn)題。對(duì)于線性變化而言，當(dāng)出現(xiàn)明顯溫差變化時(shí)，梁式結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)撓曲變形問(wèn)題。如果只會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)位移問(wèn)題，而不會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力問(wèn)題。但是這種情況并不適用于超靜定梁式結(jié)構(gòu)當(dāng)中，一旦發(fā)生明顯位移變化問(wèn)題，結(jié)構(gòu)會(huì)容易受到變化因素的影響而產(chǎn)生溫度次應(yīng)力變化問(wèn)題[3]。

而對(duì)于非線性變化而言，靜定梁式結(jié)構(gòu)會(huì)受到不確定因素的影響而發(fā)生撓曲變形問(wèn)題，在截面上的縱向纖維位置處，會(huì)受到該變化的影響而出現(xiàn)約束應(yīng)力問(wèn)題。除此之外，超靜定梁式結(jié)構(gòu)會(huì)在溫度自應(yīng)力問(wèn)題的影響下，引發(fā)溫度次應(yīng)力變化問(wèn)題。無(wú)論是處于上述哪一種變化機(jī)制，均會(huì)對(duì)大跨徑橋梁整體運(yùn)行質(zhì)量造成不利影響。

1.4 溫度應(yīng)力計(jì)算方法

關(guān)于溫度應(yīng)力計(jì)算方法，本文以基本假定法為主。計(jì)算過(guò)程中，工作人員可以假設(shè)基于梁長(zhǎng)方向的溫度分布始終保持均勻變化狀態(tài)。同時(shí)，對(duì)于斷面局部變化引發(fā)的量體溫差問(wèn)題忽略不計(jì)。暫時(shí)未出現(xiàn)明顯裂縫問(wèn)題時(shí)，可以將其設(shè)置為符合彈性變形規(guī)律。并按照單向溫差荷載計(jì)算方法得出溫差應(yīng)力數(shù)值。并在此基礎(chǔ)上利用疊加組合方法，針對(duì)多向溫度差荷載狀態(tài)下的溫差應(yīng)力變化進(jìn)行研究與分析。

2 大跨徑橋梁施工應(yīng)力問(wèn)題的控制方法

2.1 合理應(yīng)用溫度應(yīng)力控制方法，減少溫度應(yīng)力變化問(wèn)題

關(guān)于大跨徑橋梁溫度應(yīng)力的控制方法可以根據(jù)作用性質(zhì)以及使用方式的不同分為平衡穩(wěn)定控制方法、幾何控制目標(biāo)方法、施工安全控制方法三種。其中，平衡穩(wěn)定控制方法主要針對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性表現(xiàn)成果而言。一般來(lái)說(shuō)，多數(shù)大跨徑橋梁施工過(guò)程并未設(shè)立相對(duì)應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)作為支撐，因此導(dǎo)致施工作業(yè)期間很容易受到突發(fā)問(wèn)題或者不確定因素的干擾影響，而對(duì)橋梁施工結(jié)構(gòu)造成不利影響[4]。為防止這一問(wèn)題出現(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)施工人員主張利用平衡穩(wěn)定控制方法構(gòu)建科學(xué)合理的控制系統(tǒng)，減少溫度應(yīng)力變化帶來(lái)的不良影響。

幾何控制目標(biāo)方法主要針對(duì)各道工序進(jìn)行研究與分析，通過(guò)合理確立幾何控制目標(biāo)，滿足各道工序施工要求。一般來(lái)說(shuō)，任何結(jié)果的產(chǎn)生都無(wú)法接近預(yù)期數(shù)值。但是，工作人員可以通過(guò)科學(xué)合理的手段減少誤差問(wèn)題，盡量將誤差數(shù)值控制在最小范圍當(dāng)中。對(duì)于大跨徑橋梁施工而言，誤差范圍值可以從橋梁建設(shè)規(guī)模以及跨徑大小等因素方面進(jìn)行合理確定。除此之外，關(guān)于誤差允許值確定，也可以根據(jù)施工情況進(jìn)行合理確定，以確保可以滿足預(yù)期控制目標(biāo)。

施工安全控制法作為減少大跨徑橋梁施工溫度應(yīng)力問(wèn)題的重要手段，是目前多數(shù)橋梁?jiǎn)挝挥枰灾攸c(diǎn)踐行的方法對(duì)策。所謂的施工安全控制法主要針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工安全而言，要求現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)該嚴(yán)格按照大跨徑橋梁施工規(guī)范要求，貫徹落實(shí)現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)。并在此基礎(chǔ)上，統(tǒng)籌規(guī)劃與合理部署，深入施工場(chǎng)地，明確當(dāng)前現(xiàn)場(chǎng)施工變化。并根據(jù)變化表現(xiàn)機(jī)制提出針對(duì)性解決措施，以防止出現(xiàn)施工誤差問(wèn)題。除此之外，安全控制的選擇主要由橋梁結(jié)構(gòu)形式所決定。究其原因，主要是因?yàn)椴煌Y(jié)構(gòu)形式所涉及到的安全問(wèn)題也不盡相同[5]。針對(duì)于此，建議現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)該立足于大跨徑橋梁施工實(shí)況，緊抓重點(diǎn)進(jìn)行防范。

2.2 規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)施工行為，減少施工隱患問(wèn)題出現(xiàn)

大跨徑橋梁溫度應(yīng)力問(wèn)題產(chǎn)生的原因除了受到自然因素的干擾之外，還受到現(xiàn)場(chǎng)施工人員作業(yè)流程以及操作方式的干擾。結(jié)合以往的施工經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，因施工人員違章操作或者行為不規(guī)范導(dǎo)致的大跨徑橋梁溫度應(yīng)力變化問(wèn)題不在少數(shù)。如果不加以及時(shí)解決，溫度應(yīng)力問(wèn)題所帶來(lái)的弊端影響也會(huì)逐漸加劇。

針對(duì)于此，建議現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)該勇于承擔(dān)起自身的主體責(zé)任。嚴(yán)格按照大跨徑橋梁施工原則以及規(guī)范要求，從多個(gè)方面針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工問(wèn)題進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃與合理落實(shí)。通過(guò)不斷規(guī)范個(gè)人現(xiàn)場(chǎng)施工行為，以期減少施工隱患問(wèn)題出現(xiàn)。與此同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)該明確意識(shí)到溫度應(yīng)力問(wèn)題帶來(lái)的不良影響，及時(shí)采取針對(duì)性措施加以預(yù)防。

結(jié)論：總而言之，對(duì)于大跨徑橋梁施工控制溫度應(yīng)力而言，因現(xiàn)場(chǎng)施工面臨的不確定因素較多，且溫度參數(shù)復(fù)雜多變，導(dǎo)致在溫度應(yīng)力問(wèn)題控制方面存在一定難度。針對(duì)于此，建議相關(guān)人員應(yīng)該立足于橋梁所在地理位置以及自然條件等因素，合理確定結(jié)構(gòu)應(yīng)力以及變形情況。并在此基礎(chǔ)上，識(shí)別參數(shù)并加以計(jì)算，加強(qiáng)對(duì)應(yīng)力溫度問(wèn)題的控制力度。除此之外，現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)該嚴(yán)格按照大跨徑橋梁施工原則及要求，規(guī)范個(gè)人操作行為，減少施工隱患問(wèn)題的出現(xiàn)。相信在全體人員的不斷努力下，我國(guó)大跨徑橋梁建設(shè)質(zhì)量將會(huì)得到進(jìn)一步規(guī)范加強(qiáng)。

參考文獻(xiàn)：

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