大跨徑橋梁施工控制不確定因素分析

文/杜鵬廣

1 前言

大跨徑橋梁施工難度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通橋梁工程，施工過程涵蓋諸多環(huán)節(jié)，彼此之間聯(lián)系較為緊密，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會(huì)影響到整體施工質(zhì)量，因此如何從整體上保證工程質(zhì)量和安全，就需要注重多樣化措施的選擇和應(yīng)用。在大跨徑橋梁具體施工中，應(yīng)多通過施工監(jiān)測(cè)來收集信息，分析橋梁結(jié)構(gòu)受力情況，并通過多種有效方式來控制施工質(zhì)量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除安全隱患，便于打造高質(zhì)量的大跨徑橋梁工程項(xiàng)目。綜合分析研究大跨徑橋梁施工中不確定因素控制內(nèi)容，便于積累施工經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)施工活動(dòng)高質(zhì)量展開提供支持保障。

2 大跨徑橋梁工程概述

大跨徑橋梁工程是一種施工難度較大的工程項(xiàng)目，適用于距離長(zhǎng)、土地少、跨度大和施工難度大的區(qū)域。如，橫斷山區(qū)或橫跨江河的交通干線，部分城市高架環(huán)城公路等交通工程，同樣可以選擇大跨徑橋梁工程。在大跨徑橋梁施工中，應(yīng)力較為集中，各分結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力伴隨距離延長(zhǎng)出現(xiàn)累積的情況，會(huì)威脅到整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。盡管前期工程設(shè)計(jì)中實(shí)地勘察和應(yīng)力控制設(shè)計(jì)，但施工中受到不確定因素影響，容易出現(xiàn)局部應(yīng)力偏差，在橋梁應(yīng)力累積作用下出現(xiàn)大的偏差，威脅到大跨徑橋梁工程整體安全和穩(wěn)定。所以，應(yīng)綜合分析大跨徑橋梁施工中不確定因素，在此基礎(chǔ)上合理化分析和控制，做好配套的人員、材料和機(jī)械設(shè)備支持配置工作，支持后續(xù)施工活動(dòng)有序進(jìn)行，切實(shí)提升施工效率和質(zhì)量[1]。

3 影響大跨徑橋梁工程施工的因素

在大跨徑橋梁工程施工中，由于工程較為特殊，施工難度大，影響因素較多，因此需要加強(qiáng)各環(huán)節(jié)管控，規(guī)避對(duì)工程整體質(zhì)量和安全帶來不良影響，具體如下。

3.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)

作為一個(gè)典型的影響因素，在大跨徑橋梁施工中影響較為明顯，無論什么類型的橋梁，工程設(shè)計(jì)和施工中結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇都是至關(guān)重要的，因此，需要在結(jié)構(gòu)施工模擬分析基礎(chǔ)上來保證各項(xiàng)結(jié)構(gòu)參數(shù)精準(zhǔn)合理，為工程施工質(zhì)量提供基礎(chǔ)支持。在大跨徑橋梁施工中，結(jié)構(gòu)件截面尺寸、材料容量以及彈性模量等參數(shù)，如果未能契合施工具體標(biāo)準(zhǔn)要求，就會(huì)影響到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，對(duì)施工活動(dòng)順利進(jìn)行帶來不良影響[2]。

3.2 工藝因素

大跨徑橋梁施工中需要注重工藝因素的把控，依據(jù)工程特性和施工要求靈活選擇工藝。工藝的選擇一定程度上決定了施工效率和質(zhì)量，如構(gòu)件制作和安裝中要注重工藝誤差控制，支持各項(xiàng)施工活動(dòng)順利進(jìn)行。

3.3 監(jiān)測(cè)因素

大跨徑橋梁施工環(huán)節(jié)諸多，施工周期長(zhǎng)，為了全面保障工程施工質(zhì)量，應(yīng)做好工程監(jiān)測(cè)工作，夯實(shí)基礎(chǔ)工作，為整體工作質(zhì)量提供堅(jiān)實(shí)保障。具體的監(jiān)測(cè)工作有溫度監(jiān)測(cè)、應(yīng)力監(jiān)測(cè)等，可以借助專門的儀器設(shè)備來采集數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)工程監(jiān)測(cè)的目的。這樣不僅可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決潛在隱患，還可以全方位提升工程施工監(jiān)測(cè)水平，助力后續(xù)大跨徑橋梁工程高質(zhì)量建設(shè)[3]。

4 大跨徑橋梁施工控制不確定因素和應(yīng)對(duì)措施

4.1 不確定因素

在大跨徑橋梁施工中，不確定因素貫穿于施工全過程，是多樣的，為了有效控制不確定因素帶來負(fù)面影響，應(yīng)加深對(duì)其認(rèn)知和重視，為后續(xù)應(yīng)對(duì)措施的選擇提供支持。大跨徑橋梁施工中的不確定因素如下：

4.1.1 溫度效應(yīng)

施工過程中溫度效應(yīng)是一個(gè)典型的不確定因素，主要是由于在大跨徑橋梁施工中需要運(yùn)用大量的混凝土材料，而混凝土施工則是施工重點(diǎn)和難點(diǎn)所在，如果忽視溫度效應(yīng)不確定因素的控制，就會(huì)產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，對(duì)后續(xù)工程施工產(chǎn)生不良影響。混凝土施工中，構(gòu)建表面與內(nèi)部各點(diǎn)溫度并非是一成不變的，受到配合比設(shè)計(jì)和環(huán)境因素影響，其溫度是不斷變化的，如果內(nèi)外溫差過大，超過了混凝土結(jié)構(gòu)承受范圍，就會(huì)導(dǎo)致混凝土開裂。誘發(fā)溫度變化的因素多樣，包括風(fēng)速、氣溫、太陽(yáng)輻射強(qiáng)度等，因此需要在前期設(shè)計(jì)中予以高度重視，在把握溫度荷載影響因素基礎(chǔ)上尋求合理措施予以控制，結(jié)合環(huán)境因素變化來調(diào)整施工進(jìn)程，做好溫度效應(yīng)因素的防護(hù)[4]。

4.1.2 溫度應(yīng)力

溫度應(yīng)力不確定因素，有別于溫度效應(yīng)因素，但二者聯(lián)系緊密，溫度較高環(huán)境下，會(huì)加快混凝土硬化速度，對(duì)工程施工質(zhì)量帶來不良影響，阻礙施工連續(xù)性。不同材料的膨脹系數(shù)大小存在差異，溫度變化時(shí)會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的溫度應(yīng)力，結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度應(yīng)力受到不同構(gòu)件影響，內(nèi)部溫度應(yīng)力也不盡相同。在不同構(gòu)建連接下溫度會(huì)逐步變化，熱膨脹系數(shù)不同構(gòu)建發(fā)生位移也存在差異，在溫度應(yīng)力累計(jì)下可能出現(xiàn)溫度應(yīng)力集中情況，威脅到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和安全。構(gòu)建內(nèi)部纖維間溫度存在差異，對(duì)結(jié)構(gòu)承載力也會(huì)產(chǎn)生不良影響，需要予以高度重視，制定針對(duì)性的控制措施。

4.1.3 徐變收縮

徐變收縮不確定因素，對(duì)于大跨徑橋梁施工質(zhì)量影響較大，需要予以高度重視。通常情況下，大跨徑橋梁工程為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，發(fā)生徐變收縮時(shí)，可能出現(xiàn)鋼筋變形，影響到混凝土和鋼筋材料之間的黏結(jié)性能，應(yīng)力過于集中威脅到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。如果施工中發(fā)生徐變收縮，也會(huì)為工程埋下安全隱患，無論是橋板結(jié)構(gòu)、橋墩結(jié)構(gòu)還是橋臺(tái)結(jié)構(gòu)，均會(huì)受到徐變收縮因素所影響，誘發(fā)安全問題，導(dǎo)致橋梁兩側(cè)高度存在超出標(biāo)準(zhǔn)的誤差。

4.2 不確定因素控制措施

針對(duì)不確定因素的控制處理，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況選擇合理的措施，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決質(zhì)量隱患，為大跨徑橋梁施工質(zhì)量提供保障。

4.2.1 溫度變化控制

大跨徑橋梁施工中加強(qiáng)溫度變化控制，需要相關(guān)人員保持高度責(zé)任意識(shí)和安全意識(shí)，強(qiáng)化不確定因素控制，從整體上進(jìn)一步強(qiáng)化，規(guī)避溫變裂縫出現(xiàn)。多角度控制溫度變化，發(fā)現(xiàn)溫度過高或是過低，可以選擇保溫材料覆蓋的方式來發(fā)揮隔溫作用，加入適量的緩凝劑和早強(qiáng)劑，調(diào)節(jié)控制混凝土硬化速度，也可以設(shè)置伸縮縫的方式來規(guī)避結(jié)構(gòu)應(yīng)力過度集中，切實(shí)提升大跨徑橋梁施工質(zhì)量。

4.2.2 加強(qiáng)徐變收縮控制

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期應(yīng)力集中，在高強(qiáng)度應(yīng)力拉伸下導(dǎo)致結(jié)構(gòu)彈性變化增加，不可逆轉(zhuǎn)的擴(kuò)大，加快徐變現(xiàn)象，破壞橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力平衡性。為了支持大跨徑橋梁施工活動(dòng)高質(zhì)量進(jìn)行，在正確認(rèn)識(shí)徐變收縮不確定因素基礎(chǔ)上，多角度予以控制，創(chuàng)設(shè)安全有序的施工環(huán)境。混凝土徐變收縮中，優(yōu)化工程設(shè)計(jì)和施工監(jiān)管，提前預(yù)測(cè)徐變量、收縮量，并通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方式來做好變化調(diào)節(jié)工作，維護(hù)施工連續(xù)性，切實(shí)提升施工質(zhì)量。需要注意的是，結(jié)構(gòu)收縮偏差多是由于水分蒸發(fā)或富集導(dǎo)致，如果是冬季混凝土施工，溫度較低時(shí)會(huì)由于水分富集凝固，結(jié)構(gòu)體積進(jìn)一步增加，在炎熱干燥的天氣時(shí)由于水分大量散失導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)收縮，誘發(fā)局部應(yīng)力載荷集中，威脅到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。所以，借助先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備來監(jiān)測(cè)主體結(jié)構(gòu)徐變量，加固處理，消除混凝土水分富集、蒸發(fā)誘發(fā)的材料收縮問題。同時(shí)，優(yōu)化混凝土材料配合比設(shè)計(jì)，便于全方位提升混凝土施工質(zhì)量[5]。

4.2.3 加強(qiáng)材料尺寸偏差控制

大跨徑橋梁施工中，做好材料尺寸偏差控制，由于施工中所選擇的材料類型多樣，為了保障施工質(zhì)量，應(yīng)從源頭上做好材料尺寸偏差控制，高度重視偏差累積和放大效應(yīng)誘發(fā)的應(yīng)力集中問題，選擇尺寸和質(zhì)量符合要求的材料，全方位保障大跨徑橋梁施工質(zhì)量。通過此種方式，便于大跨徑橋梁施工全過程質(zhì)量得到堅(jiān)實(shí)保障，最大程度上降低施工質(zhì)量問題出現(xiàn)概率。

5 結(jié)語

綜上所述，在大跨徑橋梁施工中，不確定因素多樣，不同程度上影響著施工質(zhì)量和安全。這就需要做好工程設(shè)計(jì)優(yōu)化工作，加強(qiáng)施工全過程監(jiān)管，在分析不確定因素基礎(chǔ)上，尋求有效的控制措施來打造符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的大跨徑橋梁工程項(xiàng)目，在持續(xù)提升工程建設(shè)水平的同時(shí)，賦予我國(guó)建筑行業(yè)持久發(fā)展動(dòng)力與活力。