梁鴻林
摘要:近年來(lái),隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步發(fā)展,交通基礎(chǔ)工程建設(shè)的重要性越來(lái)越顯著,橋梁建設(shè)中預(yù)應(yīng)力混凝土大跨連續(xù)橋梁的應(yīng)用也日益廣泛。為此,本文將主要論述分析大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工控制,以促進(jìn)橋梁施工建設(shè)的安全性、穩(wěn)定性,并保證施工質(zhì)量的提高。
關(guān)鍵詞:橋梁施工預(yù)應(yīng)力混凝土控制策略
隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)步,人們?nèi)諠u提高對(duì)基礎(chǔ)交通設(shè)施建設(shè)的要求,以橋梁施工而言只有保證質(zhì)量才能保證后期安全可靠的使用,充分發(fā)揮其功能。然而,橋梁施工過(guò)程中面對(duì)千秋各異的設(shè)計(jì),其施工方法及控制內(nèi)容也不盡相同??傮w來(lái)說(shuō),控制橋梁施工過(guò)程最根本目的便是保證其結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定以及結(jié)構(gòu)形成之后無(wú)論是在外形或者是內(nèi)力均要滿足設(shè)計(jì)的要求。鑒于橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間,混凝土材料滿足不了設(shè)計(jì)要求或各種因素對(duì)參數(shù)、施工等產(chǎn)生的影響,為此,必須嚴(yán)格控制橋梁施工過(guò)程,才能規(guī)避結(jié)構(gòu)不符設(shè)計(jì)要求的現(xiàn)象發(fā)生。
一、控制橋梁施工過(guò)程的重要性
(一)提升施工質(zhì)量
嚴(yán)格遵守相關(guān)的施工標(biāo)準(zhǔn),對(duì)橋梁施工過(guò)程進(jìn)行控制管理,可促進(jìn)橋梁施工質(zhì)量不斷提升。鑒于該類橋梁上部結(jié)構(gòu)主要由多階段、多工序自架設(shè)體系構(gòu)成,因此,要進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力及標(biāo)高控制時(shí),很難確保其能夠滿足設(shè)計(jì)要求,這也就要求必須對(duì)自架施工方法采取相應(yīng)分析程序進(jìn)行分階段、分工序的模擬,方能精確預(yù)算出各階段實(shí)際需要的內(nèi)力值及變形值,但還必須通過(guò)比較施工實(shí)測(cè)值與預(yù)計(jì)值,并對(duì)其做出合理科學(xué)的調(diào)整等,促使實(shí)際效果符合設(shè)計(jì)效果。
(二)確保安全性
由于橋梁作為基礎(chǔ)交通設(shè)施,故隨著國(guó)家社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步,人們?cè)絹?lái)越關(guān)注其結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。為保證橋梁在投入使用后可提供給人們行車舒適性,且運(yùn)行結(jié)構(gòu)更安全、耐久及可靠,就需要對(duì)橋梁施工的控制進(jìn)行嚴(yán)格的控制,這也是促進(jìn)橋梁施工質(zhì)量提高的重中之重[1]。從某種意義上來(lái)說(shuō),控制橋梁施工過(guò)程,以及觀測(cè)點(diǎn)的長(zhǎng)期預(yù)留,不僅是對(duì)橋梁進(jìn)行長(zhǎng)期安全檢測(cè)的前提基礎(chǔ),更關(guān)乎著后期的橋梁養(yǎng)護(hù)工作開展,是最有利于提高橋梁安全性及質(zhì)量的工作。
二、施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
一般橋梁施工中所謂的大跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)橋,就是指大跨徑且混凝土具有連續(xù)性、剪支及預(yù)應(yīng)力特點(diǎn)的橋梁??傮w來(lái)說(shuō),預(yù)應(yīng)力混凝土的分布規(guī)律及內(nèi)部應(yīng)力可提供給受荷載作用的拉應(yīng)力極大便利,以至于不會(huì)導(dǎo)致混凝土構(gòu)件裂縫,甚至可起到減少裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)的作用。若混凝土過(guò)早出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象,應(yīng)立即更換強(qiáng)度更高的混凝土[2]。而所謂預(yù)應(yīng)力混凝土,主要指可充分利用其構(gòu)件荷載,施加受拉區(qū)混凝土壓力后的混凝土。通常主要用作抵消或減少混凝土承受荷載所致的拉應(yīng)力,以此保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件拉應(yīng)力在受控范圍內(nèi),并始終處于受壓狀態(tài),以保證混凝土不會(huì)發(fā)生裂縫,起到增強(qiáng)混凝土構(gòu)件功能和抗裂性的作用。
三、施工控制的具體措施
(一)施工控制的內(nèi)容
橋梁施工過(guò)程控制具體包括以下幾方面:首先,應(yīng)力監(jiān)控。在該類橋梁上部結(jié)構(gòu)對(duì)截面應(yīng)力量測(cè)點(diǎn)進(jìn)行布置時(shí),施工單位必須對(duì)其分布狀況和應(yīng)力變化進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)。其實(shí),對(duì)于橋梁施工過(guò)程的控制,最重要的關(guān)注點(diǎn)即橋梁受力情況及施工工程是否與設(shè)計(jì)要求相符。一旦橋梁的理想受力狀態(tài)與實(shí)際受力狀態(tài)存在著一定的差異時(shí),應(yīng)積極分析產(chǎn)生原因,采取行之有效的調(diào)控措施,以確保其能夠在受控范圍內(nèi);第二,監(jiān)控線性。作為最基本的施工控制要求,線性監(jiān)控需要嚴(yán)格控制各施工階段箱梁的橫向位移及豎向撓度,但產(chǎn)生較大偏差時(shí),則要深入分析誤差,并做出合理調(diào)整,以保證后期工作可順利開展;第三,溫度觀測(cè)。由于該類橋梁在施工過(guò)程中,橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)極其底板易受到溫度的直接影響。例如,日照情況下,主梁的頂板和底板由于受熱不均勻而導(dǎo)致溫差較大,促使主梁出現(xiàn)撓曲問(wèn)題,同時(shí)也會(huì)使得橋墩兩側(cè)出現(xiàn)溫差的現(xiàn)象,導(dǎo)致橋墩出現(xiàn)偏移的問(wèn)題。由于氣候溫度等具有較強(qiáng)復(fù)雜性,若要計(jì)算出理想的撓度狀態(tài),就必須將日子溫度影響略去,采取觀測(cè)方式對(duì)其進(jìn)行修正。也就是說(shuō),當(dāng)太陽(yáng)升起前,必須進(jìn)行合理的標(biāo)高測(cè)量,才能使日照溫差影響被有效消除;最后,穩(wěn)定控制[3]。結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定直接影響到施工的安全性,因此,施工單位必須高度重視該問(wèn)題。為避免出現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定或遭到破壞的情況,必須在施工過(guò)程中對(duì)結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察,并根據(jù)觀察結(jié)果合理科學(xué)控制橋梁結(jié)構(gòu)及局部的整體性與穩(wěn)定性。但現(xiàn)目前并無(wú)有效控制檢測(cè)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的方法,故而,保證結(jié)構(gòu)整體的安全可靠,才能更好對(duì)局部變形及內(nèi)力做出控制。也就是說(shuō),加強(qiáng)安全控制,采取行之有效的措施,有利于規(guī)避施工安全事故發(fā)生。
(二)施工控制手段
具體來(lái)說(shuō),控制橋梁施工過(guò)程的方法,主要包括預(yù)測(cè)、事后調(diào)整和自適應(yīng)這三種。首先,預(yù)測(cè)控制,主要是針對(duì)施工達(dá)不到預(yù)計(jì)目標(biāo)時(shí),應(yīng)綜合考慮各種對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)產(chǎn)生影響的因素,對(duì)每個(gè)施工階段可能發(fā)生的情況,做出科學(xué)合理且符合施工實(shí)際的預(yù)測(cè),多維度、全方位的促進(jìn)工程達(dá)到預(yù)計(jì)目標(biāo);第二,事后調(diào)整,主要是針對(duì)橋梁施工過(guò)程中,易產(chǎn)生橋梁實(shí)際結(jié)構(gòu)狀態(tài)完全不擦邊設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)情況發(fā)生時(shí),通過(guò)行之有效的修正手段科學(xué)合理調(diào)整后,使其滿足設(shè)計(jì)要求的方法;而自適應(yīng),則是橋梁施工過(guò)程中,必須嚴(yán)格控制參數(shù)不相符的情況,避免由此而引起實(shí)際不符設(shè)計(jì)的現(xiàn)象[4]。要避免這種情況,一般處理方式為分析和修正參數(shù),方能保證各個(gè)施工階段均符合設(shè)計(jì)要求。
(三)施工控制流程
對(duì)大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工流程進(jìn)行合理的總結(jié),其具體可分為以下幾個(gè)步驟:第一,收集資料,包括設(shè)計(jì)圖紙、施工掛籃單數(shù)與技術(shù)、混凝土實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)等;第二,落實(shí)現(xiàn)場(chǎng)配合資料,主要指記錄現(xiàn)場(chǎng)施工各項(xiàng)數(shù)據(jù),包括現(xiàn)澆梁段溫度、時(shí)間、尺寸等;第三,實(shí)施項(xiàng)目測(cè)量控制,即控制截面應(yīng)力和節(jié)點(diǎn)撓度;最后,參數(shù)的分析識(shí)別,通過(guò)前進(jìn)分析方法,精確判斷系統(tǒng)誤差。
(四)施工監(jiān)控
主要包括這幾方面:第一,主梁受壓力的控制。由于實(shí)際施工情況的不同,懸澆施工期間應(yīng)針對(duì)各截面應(yīng)力讀數(shù)穩(wěn)定的在截面內(nèi)進(jìn)行布置,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可靠的傳感元件,并采取鋼弦針式應(yīng)變計(jì)進(jìn)行施工控制和應(yīng)力測(cè)試。在實(shí)施測(cè)量期間,可采取累積變量分段及測(cè)量次數(shù)加密的方法;第二,箱梁撓度受變形的控制。箱懸臂澆梁內(nèi)部?jī)?nèi)力和重量大小分布及其順序合攏與變形之間有著密切相關(guān)性[5]。實(shí)際施工過(guò)程中,主要觀測(cè)主梁標(biāo)高控制點(diǎn)混凝土澆筑及掛籃行走前后和預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉的撓度。而對(duì)各跨跨中及橋墩支點(diǎn)截面和各節(jié)段箱梁懸臂端的設(shè)計(jì),即變形監(jiān)測(cè)斷面設(shè)計(jì)。每個(gè)斷面必須設(shè)置三個(gè)變形測(cè)點(diǎn)。在箱梁撓度變形觀測(cè)時(shí),還應(yīng)觀測(cè)箱梁扭曲變形的現(xiàn)象。
結(jié)束語(yǔ):
溫度變化、材料性質(zhì)、參數(shù)變化以及混凝土的非均勻性等因素都會(huì)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的各個(gè)施工環(huán)節(jié)造成嚴(yán)重的影響,其主要表現(xiàn)在施工段新型、內(nèi)力與設(shè)計(jì)值之間的差距。因此,在大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工控制過(guò)程中,需要采用科學(xué)合理的施工控制手段,提高梁橋施工的安全性,保證工程的質(zhì)量,從而才能促進(jìn)大橋的順利合攏,使得成橋狀態(tài)的受力情況與線性符合相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求。
參考文獻(xiàn)
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