連續(xù)鋼構(gòu)橋施工控制技術(shù)分析

孫 政

(貴州省公路工程集團有限公司)

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連續(xù)鋼構(gòu)橋施工控制技術(shù)分析

孫 政

(貴州省公路工程集團有限公司)

連續(xù)鋼構(gòu)橋具有造價經(jīng)濟、跨越能力大、行車舒適等優(yōu)點，在很多工程中的應(yīng)用較為廣泛。因此，就連續(xù)鋼構(gòu)橋施工控制技術(shù)展開分析，重點從底板與箱梁腹板的裂縫控制、合攏段的施工控制、連續(xù)鋼構(gòu)橋施工過程的控制等方面著手。

連續(xù)鋼構(gòu)橋；施工控制；合攏段施工；裂縫

1 連續(xù)鋼構(gòu)橋施工控制技術(shù)分析

1.1 底板和箱梁腹板裂縫的控制

(1)加強橋梁基礎(chǔ)處理控制。認真做好橋梁基礎(chǔ)處理，同時加強基礎(chǔ)施工的質(zhì)量管理工作；(2)做好張拉預(yù)應(yīng)力工作。當(dāng)一個節(jié)段的混凝土澆筑完成后，便可以張拉該節(jié)段的橫、豎向預(yù)應(yīng)力。其中，滯后張拉是較為常見的一種方法，即張拉的預(yù)應(yīng)力筋與合攏段、節(jié)段斷部存在一定的距離，這樣可以改善預(yù)應(yīng)力的分布狀態(tài)。但現(xiàn)實施工中，有些工程進行滯后張拉時長度超過標準范圍，且偏差較小。為了保證混凝土預(yù)應(yīng)力分布均勻，應(yīng)嚴格根據(jù)橫、豎向預(yù)應(yīng)力張拉順序張拉預(yù)應(yīng)力，同時每個階段的縱向預(yù)應(yīng)力索都應(yīng)下彎；(3)確保溫度取值合理。在一些橋梁工程設(shè)計與施工過程中，沒有將非線性溫差考慮到位，導(dǎo)致邊跨現(xiàn)澆段上緣出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力，從而致使箱梁開裂。為了防止箱梁出現(xiàn)開裂，應(yīng)確保連續(xù)鋼構(gòu)橋設(shè)計及施工過程中的溫度取值合理，從而保障結(jié)構(gòu)安全；(4)合理選擇混凝土材料。橋梁混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量容易受到原材料質(zhì)量的影響，如骨料品種、鋼筋、水泥、級配等。因此，為了避免由于混凝土水化熱導(dǎo)致的裂縫問題，在施工過程中，應(yīng)嚴格掌控混凝土配合比，以水化熱較低的材料為宜，同時采用新型材料，如輕質(zhì)混凝土等，可以減少結(jié)構(gòu)的自重；(5)合理布置橋梁跨徑。高跨比是影響主梁受力狀態(tài)的重要參數(shù)，因此，為了改善主梁應(yīng)力狀態(tài)和提高主梁剛度，應(yīng)合理布置橋梁跨徑，根據(jù)實際施工情況適當(dāng)增加梁高。部分工程施工時，通過設(shè)計偏小的箱梁腹板截面幾何尺寸以達到結(jié)構(gòu)自重降低的目的，這樣的做法會使得截面的抗剪能力儲備不足，從而致使裂縫產(chǎn)生。故還應(yīng)注重截面尺寸的設(shè)計，確保截面尺寸足夠大；(6)適當(dāng)改善預(yù)應(yīng)力筋的布置。在對稱縱向荷載作用下，連續(xù)鋼構(gòu)橋的頂?shù)装鍣M向位置會出現(xiàn)縱向位移差，且截面出現(xiàn)縱向翹曲位移。為了避免這種情況，應(yīng)重視預(yù)應(yīng)力筋布置，并做好適當(dāng)?shù)母纳疲?7)加強預(yù)應(yīng)力導(dǎo)管定位及底板混凝土澆筑質(zhì)量的控制。在工程施工過程中，為了加強底板承載力和抗裂縫能力，可以適當(dāng)增加上下層箍筋和鉤筋；(8)箱梁下緣曲線選擇的合理性。在連續(xù)鋼構(gòu)橋施工中，應(yīng)合理選擇箱梁下緣曲線，選擇變截面箱梁，并選用二次拋物線和半立方拋物線作為底板下緣曲線，從而有利于改善底板的受力狀況。

1.2 連續(xù)鋼構(gòu)橋合攏段的施工控制

(1)在合攏段頂板的位置通常會設(shè)有一對臨時預(yù)應(yīng)力束，故應(yīng)在合攏時進行張拉，而在合攏后拆除；(2)頂開法合攏。在高溫季節(jié)環(huán)境進行施工時，應(yīng)采用頂開法合攏處理合攏段的橋梁，計算、設(shè)計橋梁各種因素綜合應(yīng)力條件，包括跨徑、溫度、環(huán)境、墩高等，以確定頂開距離或頂力。通常只是在連續(xù)鋼構(gòu)橋中跨合攏時才能采取頂開處理，從而避免高溫合攏的影響，有利于改善橋墩受力。實際施工中，主要使用千斤頂適當(dāng)頂開兩懸臂端，但需要注意的是，邊跨合攏無需進行頂開。千斤頂?shù)陌卜盼恢弥饕蓱冶哿旱膶嶋H受力情況決定，一般情況下，千斤頂都是設(shè)置在箱梁的頂板上。另外，為避免出現(xiàn)橫橋向彎矩，千斤頂設(shè)置時應(yīng)保證橫橋向均衡對稱。應(yīng)根據(jù)實際施工情況做好頂開力和頂開量的控制，若基于補償合攏溫度影響角度，則應(yīng)選擇頂開量控制；若基于改善橋墩受力及對后期砼收縮角度，則應(yīng)選擇頂開力控制；(3)勁性鋼骨架的預(yù)埋工作控制。嚴格按照施工設(shè)計要求將勁性鋼骨架預(yù)先埋置在最后一個懸臂節(jié)段的前端，在埋置之前，應(yīng)做好相關(guān)預(yù)估工作，確保施工撓度合理和預(yù)埋骨架的定位準確，以有效避免骨架合攏焊接時發(fā)生問題。而勁性鋼骨架在焊接時應(yīng)在合攏溫度下將焊接鎖定，通常鎖定合攏最佳溫度為10～20 ℃左右。此外，若在高溫季節(jié)進行施工，則應(yīng)于施工當(dāng)天溫度最低時段進行合攏的鎖定；(4)合攏段混凝土澆筑。在進行合攏段混凝土的澆筑時，應(yīng)嚴格澆筑與振搗質(zhì)量控制。同時，還應(yīng)做好后期養(yǎng)護工作；第五，合理設(shè)置配重。合攏配重重量應(yīng)根據(jù)設(shè)計中規(guī)定的最大極限配重標準進行設(shè)置，同時要遵守均勻?qū)ΨQ原則，以避免混凝土澆筑時合攏段兩端出現(xiàn)相對變位問題。

1.3 連續(xù)鋼構(gòu)橋施工過程的控制

(1)應(yīng)力的控制。應(yīng)力監(jiān)控主要是關(guān)鍵截面的受力方面。通常經(jīng)由結(jié)構(gòu)分析后明確關(guān)鍵截面。設(shè)計參數(shù)和計算模型的調(diào)整與修正主要通過比較現(xiàn)場實測值與理論計算值進行，從而達到應(yīng)力控制目的。而應(yīng)變的檢測主要利用鋼筋式應(yīng)力計和鋼弦式應(yīng)力計進行。將溫度感應(yīng)計埋置在應(yīng)力計附近，可以根據(jù)混凝土體內(nèi)溫度效定應(yīng)力監(jiān)控溫差影響異變情況。若在早晨進行觀測，則可以達到最大限度減少溫差，從而減少溫度的影響；(2)高程線形的控制。高程線形的監(jiān)控主要通過人工網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)、卡爾曼濾波法、自適應(yīng)控制法等方法進行。自適應(yīng)控制法具有簡單、便捷等特點，因此，應(yīng)用較為廣泛。采用自適應(yīng)控制法監(jiān)控時應(yīng)做好以下工作：首先，應(yīng)做好箱梁實測數(shù)據(jù)處理、參數(shù)識別、預(yù)測標高等工作的協(xié)調(diào)處理。對于實測數(shù)據(jù)的處理應(yīng)堅持及時、準確原則，若存在疑問數(shù)據(jù)則應(yīng)進行再次測量；進行參數(shù)識別時，分析與修正主要設(shè)計參數(shù)，并將其反饋到控制計算當(dāng)中，從而得到較為合理的施工結(jié)構(gòu)內(nèi)力及變形值。標高的預(yù)測應(yīng)基于參數(shù)識別結(jié)果，通過溫度-撓度變形測量以有效避免溫度的影響。除此之外，盡量選擇溫度穩(wěn)定、影響小的時間段進行立模標高，從而使高程線形免受溫度變化的影響。其次，計算箱梁理論標高值時，應(yīng)將理論模型與實際情況相結(jié)合，從而保證算出的立模標高合理、科學(xué)。最后，進行箱梁撓度測試時，應(yīng)嚴格每一個箱梁懸臂澆筑階段的測量，每一個階段均需進行四次測量，包括張拉預(yù)應(yīng)力筋前、張拉預(yù)應(yīng)力筋后、節(jié)段混凝土澆筑后、掛籃移動后，從而更好地控制箱梁撓度。

2 小 結(jié)

連續(xù)鋼構(gòu)橋的施工控制技術(shù)不僅可以保證橋梁搭建的精確性，同時還可以保證橋梁的穩(wěn)定性，并且不斷完善橋梁的外觀，提高行駛的舒適度。因此，應(yīng)重視連續(xù)鋼構(gòu)橋的施工控制質(zhì)量，加強監(jiān)控力度，確保橋梁施工質(zhì)量，從而提高橋梁使用壽命。

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[2] 黃楊.連續(xù)鋼構(gòu)橋施工控制技術(shù)解析[J].黑龍江交通科技，2014,(4):122-124.

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2015-03-12

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