溫度作用對懸臂澆筑連續(xù)梁施工期間受力性能及線性控制的影響研究

吳云香 王龍偉

（1 長春市市政工程設計研究院，吉林 長春 130033；2 長春市海威市政工程設計有限公司，吉林 長春 130033）

連續(xù)箱橋梁結(jié)構(gòu)具有很多優(yōu)勢，在大部分橋梁建筑中都有應用，促進了我國橋梁建筑行業(yè)的發(fā)展。在近些年的橋梁建筑工程中，普遍都是應用預應力混凝土連續(xù)箱梁?，F(xiàn)階段，橋梁位置普遍在外界環(huán)境，非常容易受到外界環(huán)境因素的影響，橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)的溫度會隨著自然環(huán)境溫度的變化而變化。導致預應力混凝土連續(xù)箱梁橋裂縫的根源是溫度、活載應力相似。

1 混凝土溫度作用概述

現(xiàn)階段，隨著科學技術(shù)的不斷進步，人們逐漸發(fā)現(xiàn)溫度作用與橋梁結(jié)構(gòu)是緊密相連的，目前，大跨度預應力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)橋梁建設工程中受到了廣泛的關注，橋梁建筑工程界也提高了對溫度作用影響橋梁結(jié)構(gòu)方面的重視。對溫度作用的分析主要有兩種：第一種是溫度場分析，第二種是根據(jù)溫度場對溫度作用進行探究。由于混凝土結(jié)構(gòu)的溫度非常容易受到外界環(huán)境的影響，所以其溫度一直處于變化的狀態(tài)。表面溫度也非常不穩(wěn)定，產(chǎn)生混凝土內(nèi)外溫度差明顯的現(xiàn)象，出現(xiàn)溫度自、次應力現(xiàn)象。這些現(xiàn)象表明，溫度作用與混凝土箱梁變形有著密切的聯(lián)系。

2 施工控制的目的和意義

在橋梁施工建設過程中，保證施工結(jié)構(gòu)的使用安全以及結(jié)構(gòu)狀態(tài)符合要求是施工的關鍵目標。由于一些大橋的跨徑大，連續(xù)孔較多，修建橋梁需要耗費大量的人力、物力，施工周期也比較漫長，同時主梁標高值需要進行準確的計算。但是在計算過程中由于是人為計算方式，存在誤差是不可避免的，使計算工作效率大幅度降低，同時也使橋梁建筑的目標受到影響，嚴重時還會出現(xiàn)合龍困難的后果，同時也會導致橋梁建設的線形和內(nèi)力無法達到標準要求。由此可見，為了保證橋梁建設的順利進行以及橋梁建設的施工安全，實施施工控制具有十分重要的意義。只有提高施工控制工作的效率，才能為橋梁施工質(zhì)量和安全提供保障。

3 溫度作用對橋梁變形撓度的分析

3.1 懸臂施工階段溫度作用對梁體變形撓度的影響試驗

實踐證明真理，只有進行實踐才能得出準確的結(jié)論。本文選取溫度較大的兩天對某橋進行一整天的標高檢測。得出相關實驗結(jié)論，掌握溫度作用的真實影響。

3.1.1 試驗方法

在零號塊實驗過程中，它的高程溫度變化沒有明顯差異，相關工作人員對高程測點進行全天監(jiān)測，觀察變化情況，得出準確結(jié)論，為建筑行業(yè)的發(fā)展奠定良好的發(fā)展基礎。

3.1.2 試驗結(jié)果

經(jīng)過對測量數(shù)據(jù)的分析，明確橋結(jié)構(gòu)剛度沒有明顯差異，標高不同，導致這種情況的原因是測量工作受到環(huán)境因素影響，人為讀數(shù)也存在差異。在上午十一點之前，梁體沒有出現(xiàn)下?lián)犀F(xiàn)象，在下午一點之后出現(xiàn)了明顯的下?lián)锨闆r，出現(xiàn)最明顯下?lián)犀F(xiàn)象是在下午兩點左右，在晚上七點左右仍然存在比較明顯的下?lián)犀F(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)早上標高變化不大，說明經(jīng)過時間的流逝，標高會在每天早上恢復基準情況。

3.2 溫度對立模標高影響的應對措施

3.2.1 存在的問題

施工監(jiān)控對橋梁工程建設來說是至關重要的，它在很大程度上決定著橋梁工程應用性能。施工監(jiān)控的工作內(nèi)容是對主梁懸臂施工過中標高、主梁控制斷面應力情況進行監(jiān)測，確保在第一時間獲得準確的工程數(shù)據(jù)，并利用這些數(shù)據(jù)對主梁施工階段進行實時計算，明確懸臂澆筑階段的立模標高，同時還應該對施工成果進行誤差分析，為下一階段的立模標高提供參考。溫度作用的不利影響有以下兩種：a:溫度作用會降低監(jiān)測的準確性。梁體的撓度會隨著溫度的變化而變化，導致?lián)隙葴y量值與計算存在較大差異，使監(jiān)測工作效率降低。b:影響到梁段立模標高的測量放樣。立模標高的計算主要根據(jù)太陽升起前梁體線形狀態(tài)為基準，如果在下午進行立模標高將會存在誤差。

3.2.2 應對措施

現(xiàn)階段，在橋梁施工過程中普遍使用固定時間觀測法進行立模標高和應力監(jiān)測。在上午五點到七點，空氣變化幅度較小，減小了溫度作用對大跨度懸臂箱梁標高的影響，在這一時間段監(jiān)測到溫度的影響較小。但是這一監(jiān)測方式存在一些不足，應根據(jù)實際情況選擇合適的立模標高方法。不斷對相關數(shù)據(jù)進行記錄，并及時進行修復和更改。同時還需要進行多次測量，提高測量工作的準確性。

由于大部分梁段的長度都不長于五米，某河連續(xù)梁橋的長度為4 米。在同一個時間段內(nèi)，溫度作用對前一梁段和后一梁段標高的影響差異較小，普遍不會超過兩毫米，可以忽略不計。由此可見，在橋梁建設施工過程中，溫度變化的有效控制是至關重要的。

通過不斷的實踐發(fā)現(xiàn)，溫度作用能夠在很大程度上影響到梁體變形，通過對實踐數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)數(shù)值計算較為準確，同時非常適用，因此，數(shù)值計算方法受到了廣泛的關注。數(shù)值計算方法還能夠?qū)α后w變形撓度進行分析明確梁體變形撓度與溫度梯度之間的聯(lián)系，希望能夠為相關部門提供參考。

4 箱梁溫度梯度研究

為了能夠有效分析溫度作用的影響，應根據(jù)規(guī)范的溫度梯度規(guī)定，對混凝土箱梁豎向和橫向溫度梯度展開探究。在分析數(shù)據(jù)的過程中，應該對較準確的數(shù)據(jù)展開分析，對存在誤差的數(shù)據(jù)，查找出誤差的原因。經(jīng)過數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn)：晴天和陰雨天環(huán)境溫度場存在較大差異，梁體溫度場滯后環(huán)境溫度長約三個小時。

5 結(jié)語

本篇文章主要分析了某大橋主橋連續(xù)箱梁橋懸臂澆筑施工監(jiān)控，并探討了溫度作用對懸臂澆筑連續(xù)梁施工期間的受力性能及線性控制的影響，并提出相關應對措施。箱梁的溫差主要是豎向、橫向溫差。同時，梁體溫度非常容易受到外界環(huán)境因素的影響。此外，箱梁頂板、腹板和底板的溫度分布具有一定的規(guī)律，頂板溫度變化幅度較大，底板和腹板的溫度變化幅度較小。通過分析溫度變化對施工監(jiān)控產(chǎn)生的影響，制定相關解決措施，在線性控制方面，制定了立摸標高的修復方式。為相關溫度作用下箱梁受力分析和施工線形控制工作提供參考。