大跨度連續剛構橋梁施工控制關鍵問題分析與研究

熊業會

(畢節公路管理局，貴州 畢節　551700)

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大跨度連續剛構橋梁施工控制關鍵問題分析與研究

熊業會

(畢節公路管理局，貴州 畢節551700)

摘要：大跨度連續剛構橋梁施工可以說是在橋梁施工過程中應用非常廣泛的一種模式，不過在應用這種模式進行施工的時候仍然會存在一些的問題，影響橋梁的施工質量。為了對這種模式的橋梁施工結構有一個深入的了解，對大跨度連續剛構橋梁施工控制關鍵問題進行了相應的分析和研究。

關鍵詞：大跨度連續剛構；橋梁施工；控制；關鍵問題

1大跨度連續剛構橋梁施工控制

1.1影響因素

(1)人為因素。這里所指的人為因素主要包括施工人員管理意識不到位以及操作行為不規范。首先施工人員在施工過程中安全意識缺乏，不佩戴安全防護設施；其次施工人員的施工技術不能滿足橋梁施工要求，技術不規范；另外，很存在一些違法違章行為，比如施工過程一些特殊工種沒有持證上崗，起重機違章操作等。

(2)物質因素。施工單位為了追求更多的經濟效益，所采用的施工原材料經常是一些不達標的材料，材料質量得不到保證；另外施工現場的機械設備、施工工具以及配件等沒有達標，同時沒有做好及時的維修和養護，嚴重影響工程質量和安全。

(3)環境因素。環境因素包括自然環境和社會環境。比如自然環境本身就是千變萬化，暴雨、泥石流、沙塵暴等惡劣天氣都會影響工程質量，如果不能夠及時根據當地水文、氣象資料采取措施還會造成經濟損失甚至是人員傷亡。此外施工周邊的如果居民偷盜施工材料和器具，也會相應工程正常進行。

1.2施工控制關鍵問題分析

(1)腹板開裂成因及預防。嚴格意義上來講，混凝土產生裂縫本身就是一件不可避免的事情，它的產生原因是本身物理和力學性質所決定的。總的來講，橋梁在使用過程中經常會受到外力的影響，這些外力包括車輛、人群等的重力，它們會直接作用在橋梁結構上，產生荷載。另外混凝土本身的收縮徐變、溫度變化、基礎變位等條件都會使得結構局部產生約束力從而產生一定的拉應力，當這些拉應力超過混凝土承受強度時，就會產生開裂。想要對混凝土裂縫做到一個很好的預防，首先需要做的就是要控制好水泥水化熱的影響，所以在施工的時候要盡量減少水泥的用量，可以要求施工單位具有低水化熱的硅酸鹽水泥代替普通水泥；其次要做好合理的養護工作，控制好拆模的時間，在拆模的時候一定要綜合考慮施工地區的氣候條件，防止出現開裂；最后選用具有高強度低松弛特性的鋼絞線，并且充分利用格構錨固和張拉的方法較少預應力的損失。

(2)跨中下撓成因及預防。當前跨中下撓已經成為了目前國內大跨徑連續剛構橋梁中的主要病害之一，產生原因有很多，主要是由以下方面的因素引起的：混凝土發生收縮徐變，這一直被認為是最主要的原因；橋梁的主梁剛度發生變化，導致橋梁承受能力降低；縱向預應力的有效性也是導致跨中下撓的原因之一；剛構節段和節段之間的豎向接縫質量也會影響跨中下撓；預拱度設置存在偏差，這樣會使得主跨跨中的荷載明顯加大，向下的彈性形變也隨之增大，久而久之徐變就會增加撓度；施工質量；橋梁荷載也會對大跨度剛構下撓有一定的影響。要想對大跨度連續剛構橋的主梁跨中下撓有一個很好的控制預防，應該從設計上、施工方面、施工監控以及后期的養護管理等幾個方面進行考慮。首先在設計上要充分考慮橋梁所能夠承受的強度，優化主梁梁底的線性，盡量減少拋物線型應用的次數；其次要嚴格控制施工質量，確保按照施工圖紙進行；然后施工監管部門一定要對施工過程嚴格監管，保證施工單位不存在偷工減料的情況；最后，在運營管理上，要對橋梁上面形式的車輛、行人等做好控制，嚴禁超速、超載行駛，并且對大橋做好定期的檢測，一旦發現問題要及時處理。

2大跨度連續剛構橋梁施工線性控制

2.1工程概況

此次所列舉的工程是貴州白水河大橋，它的跨徑組合為66+120+2×138+120+66 m=648 m。整體體系為預應力混凝土剛構-連續箱梁組合，采用單箱單室預應力結構模式，120 m跨梁高從邊跨端部的3.1 m一直變化到主墩根部的7.0 m，跨梁高從8 m變化到138 m，兩側懸臂板根厚度為80 cm，懸臂為2×3 m，懸臂板根厚、寬分別為80 cm、6 m底板厚度從30 cm一直變化到90 cm，138 m的跨箱梁底板厚度相應的也從80 cm變化到30 cm。橋梁的墩柱，墩身的厚度都為3.5 m，固定的墩身縱橫、寬為4 m和6 m，其他連續敦的墩身縱、橫寬分別為3.5 m、6 m。

2.2施工監控系統

(1)誤差分析系統I。這個系統主要負責的工作是對采集的數據進行初步的加工。

(2)現場測試系統。根據控制要求，對橋梁施工現場比如控制截面、墩頂偏位、主梁偏高等能夠反映橋梁施工現場情況的物理量進行測量記錄。

(3)誤差分析系統II。對初步加工的信息進行深加工，并且根據當前控制工作所統計的數據利用一定的數學算法，來識別當前結構所處在真實狀態。

(4)數據處理判斷系統。對第一次誤差處理系統所處理的信息，進行相應的數據處理和判斷，來判斷當前控制狀態下的數據是否能夠滿足施工控制要求。

(5)正裝計算系統。它是整個系統體系的核心，它所采用的原理是空間桿系有限元計算原理。

2.3模型建立

采用MIDAS 6.7.1橋梁結構的專用分析軟件對橋梁施工過程進行相應的控制計算和分析。在建模時。把全橋總共分為212個小單元和218個節點。從單元1一直到單元180都是橋梁的主梁單元，其余剩下的單元為橋墩單元。橋墩和主梁之間采用梁單元進行模擬，部分采用剛臂連接，并且還要保證連續梁的部分主梁以及和橋梁之間應用的形式為橫向自由度、順橋向扭轉自由度以及豎向自由度。按照施工參數和施工工序，首先需要確定的便是成橋的狀態，然后利用正確的計算方法計算和確定出在不同施工狀態下結構受力和變形情況。

在確定好模型之后還需要計算出相應的參數，首先需要確定的便是預應力鋼絞線材的料 特性，此次模型所采用的鋼絞線為國標GB/T5224-2003松弛度比較低的高強度鋼絞線，抗拉的強度高達1 864 MPa，彈性模量Ep=195 000 MPa，預應力受損的相關參數分別如表1所示。

主梁和橋墩材料以及截面特性，經過專門的計算和記錄，得出的結果如表2所示。

表1　預應力損失相關的參數

表2　主梁和橋墩材料及截面特性

通過表1可知這四項預應力受損參數都比較低，說明受損可以忽略不計，對表二分析可知主梁和橋墩材料以及截面特性經過專門的計算所得出的梁長、容量、梁段重量、彈性重量、面積、扭矩以及慣性矩等各方面的數值都符合線性控制的相關要求。

4結語

綜上所述，如今大跨度連續剛構類型的橋梁模式已經成為了橋梁施工建設的常見選擇，是在施工過程中應用非常廣泛的一種橋梁模式。

參考文獻：

[1]宋士新. 大跨度連續剛構橋梁施工控制關鍵問題分析與研究[D].華南理工大學,2012.

[2]林富權. 大跨度連續剛構橋梁施工控制關鍵問題分析與研究[J].中國建筑金屬結構,2013,(16):112-113.

[3]劉景勇. 大跨度連續剛構橋梁工程施工風險評價研究[D].長沙理工大學,2013.

收稿日期：2015-06-10

作者簡介：熊業會(1964-)，女，貴州黔西人，工程師，研究方向：公路工程 。

中圖分類號：U445

文獻標識碼：C

文章編號：1008-3383(2016)06-0117-01