淺談連續剛構橋懸臂施工的撓度影響

(重慶交通大學土木工程學院 重慶 400074)

一、概述

20世紀中期,懸臂澆筑施工的方法得到了大規模的推廣，并在工程領域范圍受到了大規模的使用，開啟了大跨徑橋梁施工技術發展領域的新的時代，使得橋梁結構體系獲得了更深的發展和更高的進步。懸臂澆筑施工技術是指在已建成的橋墩之上，沿著橋梁跨徑方向逐段進行混凝土的澆筑施工，在不利用任何地面支撐的空中作業中，不影響橋下通航和通車，同時密切配合設計和施工的要求。

對于大跨徑預應力混凝土連續剛構橋來說，從施工的安全、經濟、結構穩定以及其他多個方面因素的角度來說，一般的，大多數的施工方法都采用逐段懸臂澆筑的施工方法進行橋梁的設計，施工。

二、懸臂施工的撓度影響因素

在確定了逐段懸臂澆筑施工的方案之下，保證在施工的期間，不會對橋梁下方的交通的正常運行產生影響，而且能夠充分利用預應力混凝土，橋墩在承受負彎矩的方面的特點，提高全部連續剛構橋的結構的跨越山川，河流的能力，然而在進行橋梁懸臂澆筑施工方法的施工期間，由于不斷的受到其他不同方面的影響，同時懸臂澆筑施工也會在施工過程中產生一些施工不確定性和問題，在其中，撓度的影響問題就尤為重要，影響著撓度變化的因素多種多樣，以下列出幾個主要的因素：

(1)混凝土及其他材料自身特性。鋼筋混凝土是橋梁的主要材料，在受力過程中，混凝土主要承受壓力；鋼筋混凝土中的鋼筋在受力的過程中，大多數的時候，鋼筋承受著拉力的作用，一般情況下充當受拉的構件，在工作狀態下，鋼筋代替混凝土進行受拉，從而保證了混凝土不發生脆性破壞。對于混凝土的彈性模量這一個重要的設計的參數，鋼筋混凝土的彈性模量的大小取值，其對于結構的分析計算有著不可忽略的作用。

(2)構件的尺寸。在橋梁設計計算當中，可以準確的控制構件的尺寸，但在橋梁構件的現場澆筑工作過程中，構件的實際尺寸與其設計理論值一般都有偏差，偏差的引起可能是由于在進行模板放樣的過程中引起的誤差和在進行混凝土澆筑過程中所引起的混凝土的模板發生走樣等方面的原因，從而結構截面在幾何特性發生不相同，恒載的計算值與理論的計算值中會存在一定的偏差，因此，在施工完成每個一截段后，都需要我們施工人員進行截面尺寸的校核以及精確的計算，以便進行梁體結構截面的幾何特性的修正，來達到減小結構構件的撓度的影響的目的。

(3)結構超重。在施工的現場，混凝土在進行逐段懸臂澆筑的過程當中，每一個結構的節段，其實際混凝土用量的取值，在許多因素的影響下混凝土澆筑可能會引起的混凝土模板的微笑的變形，混凝土在其受到了溫度，濕度以及其他的因素作用之下，混凝土的實際的用量，同理論設計的混凝土用量會產生一定數量的大小偏差，引起的這種偏差，可能會使結構節段混凝土產生超重的結果，以及恒載計算值和理論計算值之間存在較大的偏差。

(4)主墩兩側不等重。進行大跨徑的連續剛構橋的懸臂施工過程當中，橋墩兩側的懸臂段箱梁段，由于施工誤差的影響，不可能可以達到兩側的完全的平衡，橋墩兩側所受到的不平衡的彎矩矩也會使得橋墩位置，其處于壓、彎組合的作用下，同時也會使墩頂發生不同程度的傾斜，進而使得懸臂澆筑的箱梁的兩端會產生比較大的相對的高程差，為了能夠使下一截段梁的施工或著合攏段施工的時候，其產生的撓度調整帶來不可忽視的影響。

(5)掛籃的變形。連續剛構橋在進行逐段懸臂澆筑施工過程中，掛籃的運用給澆筑帶來了極大地方便，同時產生著著不可忽視的影響。掛籃體系所發生的掛籃變形也對于連續剛構橋的逐段懸臂澆筑施工過程，其結構構件所產生的撓度也起著同樣關鍵的作用。

(6)預應力。①張拉預應力鋼束時所產生的影響；②預應力管道的定位；③預應力鋼束管道的摩阻系數影響。

(7)混凝土的收縮徐變。在實際施工過程中，混凝土收縮徐變的影響因素多種多樣，例如：混凝土的組成和配合比，構件的養生條件，使用環境與濕度以及構件的體表比。工程由于橋梁施工過程時間較長，時間的較大差異也使徐變的影響也更顯得不可或缺，也會加劇撓度影響。

(8)溫度影響。逐段懸臂澆筑每一截段的不同位置的溫度的差異也會影響著撓度變化，影響著施工的準確性。箱梁的高程的測量工作或著混凝土的立模及澆筑工作須在早上溫度較低時進行施工，盡量的減小由于熱脹冷縮的物理變化作用所引起的撓度產生的偏差。

三、懸臂施工的撓度控制技術

(1)時間測量控制。連續剛構橋逐段懸臂澆筑箱梁施工的各工序完成時間的數據需要準確測量記錄，其在施工控制計算過程中，時間測量數據的記錄將會直接的影響到后期對預應力混凝土梁段的收縮徐變的準確計算，從而滿足施工的要求。

(2)溫度測量控制。對于連續剛構橋的逐段懸臂施工的環境溫度的測量，其通常的需要我們利用普通的水銀溫度計進行溫度的測量，連續剛構橋的主梁內部的溫度測量則是通過進行預埋高靈敏度的振弦式應變傳感器進行測量。

(3)實際位置測量控制。在連續剛構橋的施工過程中，該橋的空間位置需要進行施工過程的實際監測。

四、結論

隨著我國科技水平和社會需求水平的不斷提高以及近年來交通事業的不斷快速發展，我國橋梁工程的施工水平得到了極大地提升，懸臂澆筑法橋梁施工各個階段過程中，施工人員必須重視對連續剛構橋逐段懸臂施工方法的有效而深入了解和研究，通過對逐段懸臂澆筑預應力橋梁的撓度大小的變化的影響因素的深入分析，進而尋找到導致橋梁產生病害的根本原因，這樣，橋梁建設的各個階段可以在橋梁施工和保養階段，充分采取相對應的措施和手段來減小橋梁病害的發生的可能。

懸臂施工澆筑要求非常嚴格，需要施工人員嚴格的按照各類技術標準和標準來進行執行，同時做好施工現場的監理工作、安全控制工作和質量把關工作，才能安全的保證懸臂澆筑施工方法的質量滿足規范及標準的要求，在橋梁竣工后，更需要做好橋梁的后期養護的工作，及時發現橋梁的病害，快速進行施工應對，盡可能的保證橋梁的安全工作。