大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制關(guān)鍵問(wèn)題探討

覃冠華

（廣西壯族自治區(qū)金城江公路管理局，廣西 河池 547000）

1 大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋的施工控制目的及內(nèi)容

1.1 施工控制目的

施工控制是橋梁建設(shè)中不可或缺的一部分，是隨著橋梁向大跨度方向發(fā)展而逐步發(fā)展起來(lái)的。在施工控制實(shí)施之前，首先必須結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙和相關(guān)實(shí)際情況對(duì)橋梁進(jìn)行建模和計(jì)算分析，確定結(jié)構(gòu)特別是主梁在施工過(guò)程以及成橋后的受力、變形等情況，在現(xiàn)場(chǎng)施工控制的過(guò)程中以此計(jì)算結(jié)果為依據(jù)，在最大程度上使成橋后的線形和受力狀態(tài)滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋施工過(guò)程較為復(fù)雜，施工過(guò)程中各種參數(shù)，如梁重、結(jié)構(gòu)剛度、有效預(yù)應(yīng)力、相對(duì)濕度等參數(shù)以及外界各種環(huán)境因素對(duì)結(jié)構(gòu)的變形和內(nèi)力有很大的影響，施工控制過(guò)程中可以對(duì)其密切關(guān)注，以防橋梁受力狀況和結(jié)構(gòu)的變形與理論計(jì)算值相差太遠(yuǎn)，從而導(dǎo)致成橋后主梁的線形和受力狀況無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。在大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋施工過(guò)程中進(jìn)行施工控制，并預(yù)留長(zhǎng)期觀測(cè)點(diǎn)，將會(huì)給橋梁創(chuàng)造終用提供可靠保證。

1.2 施工控制內(nèi)容

橋梁施工控制的項(xiàng)目主要包括橋墩垂直度監(jiān)控、基礎(chǔ)沉降變形監(jiān)控以及主梁線型監(jiān)控。在橋梁的施工工程中必須認(rèn)真復(fù)核理論計(jì)算數(shù)據(jù)，同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)控，在最大程度上把誤差控制在容許范圍之內(nèi)，保證橋梁施工安全、順利。

提供箱梁懸澆過(guò)程中各節(jié)段的預(yù)拱度，并對(duì)主梁應(yīng)力進(jìn)行監(jiān)控。在懸臂澆筑過(guò)程中，分別在張拉前、張拉后、掛籃前移前、掛籃前移后、澆筑前、澆筑后六個(gè)工況對(duì)梁段位移進(jìn)行測(cè)量，將測(cè)量數(shù)據(jù)與理論計(jì)算值對(duì)比，根據(jù)比較結(jié)果對(duì)以后施工段預(yù)拱度進(jìn)行糾偏修正并確定立模標(biāo)高。結(jié)構(gòu)應(yīng)力的控制通常是通過(guò)預(yù)埋應(yīng)變計(jì)，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試應(yīng)變情況，并把實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)反饋到計(jì)算機(jī)中，對(duì)應(yīng)分析其受力狀態(tài)是否滿足要求。

2 大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋的施工控制關(guān)鍵問(wèn)題探討

2.1 基礎(chǔ)沉降變形與橋墩垂直度控制

橋墩的主要作用是承受上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的荷載，并將荷載傳遞到地基上。在施工過(guò)程中為了能準(zhǔn)確測(cè)量基礎(chǔ)沉降變形和橋墩垂直度，需通過(guò)相關(guān)計(jì)算軟件的多次復(fù)核并得出相應(yīng)理論值，再結(jié)合實(shí)際情況確定橋墩模板的準(zhǔn)確位置，且在主墩和已澆節(jié)段的適當(dāng)位置布設(shè)標(biāo)高觀測(cè)點(diǎn)，對(duì)橋墩的變形進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測(cè)。

在施工階段，墩身垂直度和日照溫差對(duì)墩的穩(wěn)定性影響很大，實(shí)際橋梁處于偏心受壓狀態(tài)，尤其當(dāng)垂直度控制不好時(shí)，對(duì)穩(wěn)定性影響更大，在大橋的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，存在著各種的不確定性，主要包括物理的不確定性、模型的不確定性、統(tǒng)計(jì)的不確定性、人為因素的不確定性和自然因素的不確定性，所以在施工過(guò)程中要嚴(yán)格控制結(jié)構(gòu)的各種變化。

現(xiàn)場(chǎng)施工控制過(guò)程中，需在主墩各施工節(jié)段分段處布置觀測(cè)點(diǎn)，對(duì)每個(gè)施工階段做出準(zhǔn)確的測(cè)量，施工完主墩后，再在主墩的墩頂位置處沿上下游布置二個(gè)測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)布置在0 號(hào)塊的腹板位置處，并通過(guò)適時(shí)觀測(cè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)誤差并做出適當(dāng)調(diào)整。主墩基礎(chǔ)沉降變形測(cè)點(diǎn)選在主墩承臺(tái)上。主墩墩身垂直度測(cè)點(diǎn)選在墩身的不同高度位置處，測(cè)點(diǎn)根據(jù)所建立的平面和高程控制網(wǎng)布置，保證網(wǎng)內(nèi)視野通透，橋墩沉降觀測(cè)采用全站儀結(jié)合棱鏡或反光片進(jìn)行測(cè)量，

2.2 箱梁立模標(biāo)高和箱梁應(yīng)力控制

跟蹤施工過(guò)程中主梁各梁段標(biāo)高、橋墩的變位以及各斷面(主梁及墩柱)的應(yīng)力應(yīng)變。在懸臂箱梁梁頂位置分別設(shè)立標(biāo)高觀測(cè)點(diǎn)。在測(cè)點(diǎn)位置處預(yù)埋置短鋼筋并用油漆依次標(biāo)號(hào)，通過(guò)對(duì)梁底標(biāo)高的測(cè)量，并參照相應(yīng)梁項(xiàng)位置處對(duì)應(yīng)兩個(gè)測(cè)點(diǎn)的標(biāo)高，相互比對(duì)，最大程度上減小誤差，以保證橋梁線形。線形的控制主要觀測(cè)混凝土澆筑前、澆筑過(guò)程中、澆筑后以及預(yù)應(yīng)力張拉后各節(jié)段掛籃的定位標(biāo)高和主梁標(biāo)高等，并通過(guò)與理論數(shù)據(jù)的對(duì)比，求出偏差，再通過(guò)迭代計(jì)算求出修正后的理論值，最后反饋到施工現(xiàn)場(chǎng)。

施工過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力鋼束的孔道位置、鋼絞線是否發(fā)生纏絞現(xiàn)象是質(zhì)量控制的關(guān)鍵。如果孔道位置不準(zhǔn)確，將改變結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，因此孔道位置準(zhǔn)確與否直接關(guān)系到施工的預(yù)應(yīng)力度能否達(dá)到設(shè)計(jì)值，對(duì)結(jié)構(gòu)安全和工程使用階段是否會(huì)產(chǎn)生裂縫有著直接聯(lián)系。

預(yù)應(yīng)力鋼束兩側(cè)和上下游應(yīng)對(duì)稱(chēng)張拉，從而減少不對(duì)稱(chēng)張拉引起的預(yù)應(yīng)力損失。張拉控制應(yīng)力對(duì)橋梁線形和內(nèi)力的影響都很大，其大小能否達(dá)到理論計(jì)算值直接影響著預(yù)應(yīng)力的效果，張拉時(shí)必須控制到位，既不能小于理論計(jì)算值同時(shí)也不能超過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)定的最大張拉控制應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力鋼束張拉后出現(xiàn)主梁應(yīng)力不足和主梁應(yīng)力不對(duì)稱(chēng)是很常見(jiàn)的問(wèn)題，因?yàn)槭┕み^(guò)程中影響預(yù)應(yīng)力張拉的因素很多，如千斤頂壓力不準(zhǔn)確、錨具安裝誤差、操作失誤等，有時(shí)會(huì)發(fā)生斷絲和滑絲的情況，當(dāng)斷絲或滑絲數(shù)不超過(guò)規(guī)范值時(shí)，可采用超張拉方式補(bǔ)足應(yīng)力，若超過(guò)規(guī)范值必須卸錨，更換鋼束。

溫度對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼束張拉效果將產(chǎn)生一定影響，預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉應(yīng)選擇主梁溫度比較均勻的狀態(tài)下進(jìn)行。若張拉時(shí)外界溫度較高或主梁上下表面溫差較大，則易造成主梁沿縱向伸長(zhǎng)且上下表面伸長(zhǎng)量不同，給主梁預(yù)應(yīng)力帶來(lái)很大的影響。預(yù)應(yīng)力張拉完后，由于預(yù)應(yīng)力鋼束表面與混凝土之間存在溫差，且兩者的溫度梯度不同，由于溫度變化產(chǎn)生的位移和受力狀況也會(huì)不同，鋼束預(yù)應(yīng)力會(huì)因此而受到損失。因此，在預(yù)應(yīng)力張拉過(guò)程中，必須嚴(yán)格控制溫度和張拉時(shí)機(jī)。

2.3 主梁線形、橋面鋪裝標(biāo)高控制

測(cè)定主梁撓度、主梁軸線偏差和橋墩位移的變化情況，主要觀測(cè)混凝土澆筑前、澆筑過(guò)程中、澆筑后以及預(yù)應(yīng)力張拉后掛籃各控制點(diǎn)的高程、主梁高程等。該預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的施工方法為掛籃懸臂現(xiàn)澆法，在澆筑過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按照理論計(jì)算和設(shè)計(jì)要求控制梁段立模標(biāo)高，保證施工過(guò)程和成橋后的線形平順，符合受力要求。懸臂箱梁位移實(shí)測(cè)值與理論計(jì)算值不可能完全一致，在施工控制過(guò)程中，需要不斷和理論值對(duì)比并做出相應(yīng)的調(diào)整。橋面鋪裝標(biāo)高的控制也很重要，它關(guān)系到橋面行車(chē)的平順性，控制過(guò)程中需根據(jù)箱梁頂面的標(biāo)高做出對(duì)應(yīng)的修正。

箱梁合攏方案對(duì)成橋受力狀態(tài)影響很大，是橋梁施工和體系轉(zhuǎn)換的重要環(huán)節(jié)，不同的合攏方案會(huì)使結(jié)構(gòu)的受力情況發(fā)生相應(yīng)的改變，在合攏過(guò)程中應(yīng)調(diào)整兩懸臂端的施工荷載，使其變形相等。同時(shí)，合攏方案的調(diào)整也為施工誤差的調(diào)整提供了機(jī)會(huì)。

3 結(jié)語(yǔ)

本文闡述了大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋施工控制的主要內(nèi)容，著重介紹了線形控制、應(yīng)力控制、溫度控制和穩(wěn)定性控制的相關(guān)內(nèi)容與方法，分析了大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋施工誤差等內(nèi)容，論文的內(nèi)容，為今后橋梁工程的施工控制提供了基本的理論基礎(chǔ)與可參考性資料。

［1］林富權(quán).大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制關(guān)鍵問(wèn)題分析與研究[J].中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu)，2013（16）.

［2］羅云豐.大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制關(guān)鍵問(wèn)題分析與研究[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2013（16）.

［3］周志光.淺談大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁的施工控制[J].山西建筑，2009（13）.