吳繼鵬

【摘 要】 不論是混凝土連續(xù)梁橋的強(qiáng)度還是剛度，都與橋梁結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性之間有著密切的聯(lián)系。在高鐵施工過(guò)程中必須要以相關(guān)規(guī)范為基準(zhǔn)做好每一個(gè)施工環(huán)節(jié)，同時(shí)還要保證每個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，從而進(jìn)一步加快我國(guó)高鐵行業(yè)以及其他相關(guān)行業(yè)的長(zhǎng)期、穩(wěn)定發(fā)展。本文主要對(duì)高鐵連續(xù)梁橋施工控制若干問(wèn)題進(jìn)行了分析研究。

【關(guān)鍵詞】 高鐵工程；連續(xù)梁橋；施工控制

引言：

連續(xù)梁橋施工控制的任務(wù)通常是在橋梁施工過(guò)程中按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，從而保證橋梁結(jié)構(gòu)的變形和內(nèi)力變化等在規(guī)定的范圍內(nèi)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)橋梁的正常使用。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工控制內(nèi)容一般涉及到兩點(diǎn)，第一點(diǎn)為內(nèi)力控制，第二點(diǎn)則為變形控制。其中，前者是指對(duì)施工中與竣工后主梁的應(yīng)力，特別是合龍時(shí)間進(jìn)行控制，從而保證其內(nèi)力分布的合理性，進(jìn)而確保其自身的安全性與主梁的完整性。后者則是對(duì)所有箱梁的豎向撓度與橫向偏移進(jìn)行控制，如果某節(jié)段箱梁撓度發(fā)生了偏差且偏差非常嚴(yán)重，那么就要在第一時(shí)間內(nèi)對(duì)其進(jìn)行深入分析，之后還要做出相應(yīng)的施工方法調(diào)整，這樣一來(lái)就給之后的施工奠定了重要基礎(chǔ)。

一、連續(xù)梁橋施工控制的目的

在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工過(guò)程中，施工控制就是根據(jù)監(jiān)測(cè)施工現(xiàn)場(chǎng)而得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并且計(jì)算出懸臂的高度，這樣就可以在一定程度上消除一些人工帶來(lái)的誤差，也可以對(duì)誤差進(jìn)行分析，以便減小失誤，從而確保橋梁建成后有較好的線形，以保證橋梁的平穩(wěn)。同時(shí)，在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)橋梁施工進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并對(duì)橋梁各個(gè)方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行研究分析，發(fā)現(xiàn)可能存在的問(wèn)題，找出解決方法。橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)其模型進(jìn)行不斷修正，不能讓任何數(shù)據(jù)超出限制。圖1為連續(xù)梁橋施工控制流程。

二、高鐵連續(xù)梁橋施工控制內(nèi)容

高鐵連續(xù)梁橋現(xiàn)場(chǎng)施工控制的內(nèi)容包括線性的控制工作、關(guān)鍵截面應(yīng)力的控制工作、溫度控制工作、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性控制工作以及施工安全控制工作。

1、線性控制

線性控制是高鐵連續(xù)梁橋現(xiàn)場(chǎng)施工控制工作中最為重要的內(nèi)容，其具體的內(nèi)容包括幾何外形控制工作以及撓度變形控制工作。在橋梁施工的過(guò)程中需要嚴(yán)格的控制好梁體的豎向撓度變形以及橋梁的幾何外形。

2、關(guān)鍵截面應(yīng)力控制

為了控制好關(guān)鍵截面的應(yīng)力，必須要在橋梁關(guān)鍵截面處設(shè)置好應(yīng)力的觀測(cè)點(diǎn)，對(duì)應(yīng)力變化進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)應(yīng)力出現(xiàn)偏差，就要做好調(diào)整工作，提高橋梁結(jié)構(gòu)受力的穩(wěn)定性。

3、溫度的控制

溫度的控制是橋梁施工控制工作中的主要內(nèi)容之一，合理的溫度控制能夠檢測(cè)出現(xiàn)場(chǎng)氣溫的變化以及橋梁內(nèi)部混凝土的溫度變化，能夠有效的防止開(kāi)裂情況的出現(xiàn)。

4、穩(wěn)定性的控制

高鐵橋梁中有大量的高橋墩、大塊度以及薄壁的箱型結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的大量使用會(huì)降低橋梁的整體剛度，影響橋梁的穩(wěn)定性，因此，必須要重視好橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的控制工作。

三、高鐵連續(xù)梁橋施工控制方式

對(duì)于高鐵連續(xù)梁橋的施工控制工作，需要嚴(yán)格的根據(jù)施工進(jìn)度和施工方案來(lái)完成，從現(xiàn)場(chǎng)梁體的整個(gè)施工開(kāi)始時(shí)期到最后的合攏期，控制人員都必須對(duì)整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)梁體內(nèi)部的溫度和應(yīng)力進(jìn)行及時(shí)的觀測(cè)，再根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)的變化來(lái)修改理論模型，計(jì)算出下一節(jié)橋梁的預(yù)拱度，并建立好模標(biāo)高來(lái)對(duì)整個(gè)施工過(guò)程進(jìn)行指導(dǎo)。

1、高鐵連續(xù)梁橋的施工控制方式

待整個(gè)橋梁下部結(jié)構(gòu)的施工完成之后，由于實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境有一定的限制性，因此，施工單位以及設(shè)計(jì)單位必須對(duì)設(shè)計(jì)方式進(jìn)行反復(fù)模擬分析，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化。此外，為了更好的控制施工過(guò)程的應(yīng)力，必須要對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力變化進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢查，以便保證整個(gè)梁體結(jié)構(gòu)受力的穩(wěn)定性。同時(shí)，在埋設(shè)傳感器時(shí)，需要考察現(xiàn)場(chǎng)鋼筋網(wǎng)的實(shí)際情況，在測(cè)點(diǎn)處沿縱橋方向設(shè)置好傳感器，以便對(duì)連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)的應(yīng)變值和應(yīng)力進(jìn)行實(shí)時(shí)的測(cè)量，此外，還要注意到導(dǎo)線沿腹板鋼筋處的溫度和應(yīng)力變化情況。

2、高鐵連續(xù)梁橋施工過(guò)程中溫度與裂縫的控制措施

對(duì)于高鐵連續(xù)梁橋的施工，必須要注意到溫度應(yīng)力的產(chǎn)生，如果混凝土溫度應(yīng)力較大，就可能導(dǎo)致混凝土施工完成后出現(xiàn)開(kāi)裂的情況。對(duì)混凝土溫度應(yīng)力產(chǎn)生影響的因素十分復(fù)雜，水泥品種、施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、混凝土澆筑溫度、混凝土收縮等問(wèn)題均會(huì)對(duì)溫度應(yīng)力產(chǎn)生影響，因此，在澆筑混凝土的過(guò)程中，必須要對(duì)其內(nèi)部溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，在混凝土澆筑完成后，要做好后續(xù)的養(yǎng)護(hù)工作，在養(yǎng)護(hù)時(shí)要注意降溫，防止由于溫度應(yīng)力的影響導(dǎo)致澆筑完成的混凝土出現(xiàn)開(kāi)裂。此外，要注意到，如果澆筑作業(yè)在冬季或者晚上氣溫較低的情況下施工，混凝土很容易出現(xiàn)不均勻的溫度變化，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫，因此，在澆筑完成后，要在混凝土表面進(jìn)行保溫處理，在其表面加蓋干草、棉絮等，防止由于溫差的因素而發(fā)生裂縫。

3、高鐵連續(xù)梁橋配筋的設(shè)置

據(jù)國(guó)內(nèi)外的研究調(diào)查結(jié)果表明，當(dāng)混凝土由于內(nèi)外溫差的影響出現(xiàn)收縮時(shí)，并不會(huì)導(dǎo)致鋼筋出現(xiàn)收縮，但是在鋼筋與混凝土之間也必然會(huì)出現(xiàn)收縮的應(yīng)力，由于混凝土材料具有非均勻性的特征，在混凝土出現(xiàn)收縮時(shí)，內(nèi)部的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)也會(huì)出現(xiàn)非均勻性受力情況，也會(huì)出現(xiàn)一些集中的應(yīng)力點(diǎn)，在受力的增加下，就會(huì)發(fā)生局部變形，如果發(fā)生變形，那么就會(huì)出現(xiàn)地方裂縫。為了防止該種裂縫的產(chǎn)生，必須在應(yīng)力集中點(diǎn)的位置合理的配置鋼筋，減少混凝土的受力，提高混凝土的抗拉性能。

4、材料控制

（1）混凝土質(zhì)量控制

混凝土自身的質(zhì)量與高鐵橋梁的質(zhì)量之間有著直接的聯(lián)系。而要想提高混凝土的質(zhì)量，就需要做到以下幾點(diǎn)。首先，重要原材料的出廠必須要獲得合格證，而對(duì)于水泥則是要進(jìn)行復(fù)試。不僅如此，砂石料則要進(jìn)行篩分試驗(yàn)，而且在做這一工作時(shí)必須要嚴(yán)格遵守相關(guān)的規(guī)范。特別是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)拌制的混凝土來(lái)說(shuō)，更應(yīng)該根據(jù)相關(guān)施工配比要求來(lái)配料。其次，在選用砂時(shí)盡可能選擇粗砂，因?yàn)榇稚暗暮嗔客ǔ２粫?huì)超過(guò)2%。最后，石子的選擇則是盡可能選擇良好級(jí)配的石子，這是因?yàn)檫@種石子的含泥量也不會(huì)超過(guò)1%。石子選用具有良好級(jí)配的石子，石子的含泥量控制在1%以?xún)?nèi)，水泥應(yīng)使用普硅32.5級(jí)水泥。除此之外，如果不得不使用曝曬的砂石料，那么在使用前必須要注意對(duì)其降溫。

（2）鋼筋的質(zhì)量控制

鋼筋的種類(lèi)不同，在選擇過(guò)程中也應(yīng)根據(jù)相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選取。對(duì)于即將入庫(kù)的鋼筋，必須要出示合格證書(shū)與出廠檢驗(yàn)報(bào)告單。一經(jīng)發(fā)現(xiàn)鋼筋沒(méi)有達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，則必須要嚴(yán)禁進(jìn)廠。與此同時(shí)，對(duì)于一經(jīng)進(jìn)廠的鋼筋質(zhì)量仍需要做抽樣檢測(cè)，且把獲得合格檢驗(yàn)結(jié)果的鋼筋進(jìn)行掛牌分批堆放。在此過(guò)程中需要特別注意的是，禁止將鋼筋放置空氣濕度比較大的環(huán)境中，同時(shí)還要注意定時(shí)通風(fēng)，從而有效避免鋼筋出現(xiàn)生銹。

（3）錨具的質(zhì)量控制

對(duì)錨具進(jìn)行質(zhì)量控制具有非常重要的意義，而在這過(guò)程中檢驗(yàn)錨具的關(guān)鍵就是要檢查其是否達(dá)到了相關(guān)的設(shè)計(jì)要求與預(yù)應(yīng)力張拉條件，只有確保了錨具的質(zhì)量才能夠順利進(jìn)行之后的施工工作。不僅如此，還要對(duì)錨具進(jìn)行檢測(cè)，錨具的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)通常是高于預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強(qiáng)度90%的要求。除此之外，施工過(guò)程中還要使用質(zhì)量符合GB699-88《合金結(jié)構(gòu)鋼》的規(guī)定要求的5號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼與40號(hào)鉻。其中需要特別注意的就是錨具在進(jìn)廠時(shí)要仔細(xì)查看是否出現(xiàn)了裂縫或銹蝕，從而進(jìn)一步保證后期的施工質(zhì)量。

四、施工控制的結(jié)構(gòu)計(jì)算方法

主要采用前進(jìn)分析法和倒退分析法，兩種方法有一定的相同點(diǎn)，但也有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，有些結(jié)構(gòu)只能采用前進(jìn)分析法或只能采用倒退分析法，因此要求技術(shù)人員能夠分析出結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的方法。

1、前進(jìn)分析法

主要是按施工次序來(lái)進(jìn)行的。通過(guò)這種方法，可以清楚直觀地看到連續(xù)梁結(jié)構(gòu)的整個(gè)施工過(guò)程。橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)各個(gè)梁段的受力情況進(jìn)行分析，計(jì)算出各個(gè)梁段的內(nèi)力，以預(yù)測(cè)橋梁的承重能力。當(dāng)然，采用這種方法計(jì)算得出的數(shù)據(jù)還能為橋梁整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及施工提供一定的理論依據(jù)。

2、倒退分析法

前進(jìn)分析法是按施工順序進(jìn)行分析，而倒退分析法則是前進(jìn)分析法的逆過(guò)程，雖然前進(jìn)分析法能夠分析出各個(gè)梁段的受力情況，但是，在遇到橋梁結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)變化時(shí)，使用這種方法就不能使最終的結(jié)構(gòu)線形滿足設(shè)計(jì)要求。因此，在施工過(guò)程中，對(duì)線形的控制采用倒退分析法進(jìn)行計(jì)算更為合適。由于實(shí)際施工中總會(huì)存在一定的線形誤差，而這些誤差對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度影響較大，因此，倒退分析法可以對(duì)此種情況起到一定的預(yù)測(cè)作用。

為了使成橋能夠有較好的流線形，要對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)置預(yù)拱度。也就是說(shuō)，對(duì)每個(gè)梁段要給出其標(biāo)高來(lái)確定橋梁的高度，以保證橋梁的穩(wěn)定性。而為了達(dá)到這個(gè)目的，就要采用倒退分析法進(jìn)行計(jì)算。在初始狀態(tài)下，按照前進(jìn)分析的逆過(guò)程對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行倒拆，分析每次拆除一個(gè)施工節(jié)段對(duì)剩余結(jié)構(gòu)的影響，在一個(gè)階段內(nèi)分析得到的結(jié)構(gòu)位移、內(nèi)力狀態(tài)便是該階段結(jié)構(gòu)理想的施工狀態(tài)。

五、結(jié)束語(yǔ)

在對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁進(jìn)行施工控制的時(shí)候，要對(duì)橋梁各個(gè)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，嚴(yán)格控制好影響橋梁穩(wěn)定性的幾個(gè)因素，并采用合適的方法進(jìn)行分析。而本文提到的前進(jìn)分析法和倒退分析法就是最合適的結(jié)構(gòu)計(jì)算方法，只是在采用這兩種方法的時(shí)候要對(duì)癥下藥，不同的結(jié)構(gòu)要用不同的方法，這樣才能起到好的控制效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙英年.高鐵連續(xù)梁橋施工控制若干問(wèn)題初探[J].《石家莊鐵道學(xué)院學(xué)報(bào)》，2013，（14）.

[2]王敏.大跨度連續(xù)橋梁-拱組合體系橋梁設(shè)計(jì)研究[J].價(jià)值工程.2013，（19）.

[3]擺彥福.影響預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工控制效果的因素探析[J].《科技視界》，2012，（24）.