大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工質(zhì)量控制

牟松

（承德市交通運(yùn)輸局機(jī)械設(shè)備管理處，河北 承德 067000）

0 引言

在大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工過程中，需要分析施工質(zhì)量缺陷，采取有效的施工質(zhì)量控制措施，以提高大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁的整體質(zhì)量。某橋梁項(xiàng)目主橋?yàn)?5m+120m+65m三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，主墩下半部分結(jié)構(gòu)采用矩形薄壁空心墩，上部結(jié)構(gòu)采用矩形實(shí)心墩。本文將結(jié)合該橋梁的工程特點(diǎn)，對(duì)其施工質(zhì)量影響因素進(jìn)行總結(jié)，對(duì)施工質(zhì)量控制內(nèi)容和方法進(jìn)行分析。

1 大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工質(zhì)量影響因素

1.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)

大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁結(jié)構(gòu)參數(shù)會(huì)對(duì)橋梁施工產(chǎn)生一定的影響。大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工結(jié)構(gòu)參數(shù)與設(shè)計(jì)參數(shù)往往難以完全吻合，為減少對(duì)施工質(zhì)量的影響，應(yīng)盡可能地使施工實(shí)際結(jié)構(gòu)參數(shù)接近設(shè)計(jì)參數(shù)。

1.2 收縮徐變

在大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工過程中，收縮徐變效應(yīng)對(duì)于橋梁實(shí)際施工產(chǎn)生的影響非常明顯。大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工混凝土收縮徐變會(huì)對(duì)施工結(jié)構(gòu)應(yīng)力產(chǎn)生影響，這主要是由于大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁在實(shí)際施工過程中會(huì)出現(xiàn)混凝土加載齡期比較小、各環(huán)節(jié)所具有的齡期相差較大等特征，因此在大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁實(shí)際施工質(zhì)量控制過程中，施工單位需要使用滿足工程質(zhì)量要求的混凝土材料，以減少收縮徐變的影響。

1.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)

施工單位需要通過對(duì)比分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)、試驗(yàn)檢測(cè)溫度及實(shí)際施工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)等，得出最終的施工應(yīng)力數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集要確保較高的精度。

2 質(zhì)量控制內(nèi)容

2.1 線形控制

大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工質(zhì)量控制的內(nèi)容是線形控制。線形控制誤差存在一定的不可逆性。在大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁的梁段類殘余誤差中，施工單位可采用立模標(biāo)高的方式，對(duì)未完成橋梁段施工的位置進(jìn)行調(diào)整。如果大跨徑連續(xù)剛橋中存在的殘余誤差較大，施工單位可多次調(diào)節(jié)進(jìn)行橋梁施工優(yōu)化。線形控制需在混凝土澆筑前埋好監(jiān)測(cè)點(diǎn)。施工的各個(gè)階段都要做好線形控制，如懸臂澆筑階段、邊跨現(xiàn)澆段澆筑階段、合龍階段等，同時(shí)做好主梁高程測(cè)量、主梁軸線偏位測(cè)量、基礎(chǔ)沉降測(cè)量等工作。另外，為確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，需要準(zhǔn)確定位測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)，確保高程測(cè)算的精確性，并定期對(duì)高程基準(zhǔn)點(diǎn)展開測(cè)量復(fù)核工作。

2.2 安全控制

近年來(lái)，我國(guó)公路橋梁工程施工質(zhì)量呈現(xiàn)穩(wěn)步提升態(tài)勢(shì)，同時(shí)工程施工規(guī)模和施工難度也在不斷提高，容易出現(xiàn)各類施工安全事故，造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。因此，在大跨徑連續(xù)橋梁施工過程中，企業(yè)與工程參建人員需遵循相關(guān)施工規(guī)范，嚴(yán)格控制各施工環(huán)節(jié)質(zhì)量，禁止開展違章施工作業(yè)，強(qiáng)化施工現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)管與技術(shù)管理力度，提高大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁工程項(xiàng)目安全控制水平，預(yù)防各類施工安全事故及質(zhì)量問題。為了有效提高大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁的安全性，在施工過程中，需要布設(shè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，其中橫向布置測(cè)點(diǎn)示意圖如圖1所示。每一級(jí)被卸載之后，都需測(cè)量掛籃的具體數(shù)值，減少出現(xiàn)塔柱偏移的問題，避免出現(xiàn)安全問題。

2.3 預(yù)應(yīng)力控制

圖1 觀測(cè)點(diǎn)布設(shè)圖

大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工過程中，要確保橋梁工程受力與施工設(shè)計(jì)預(yù)期受力處于同一水平。在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力精度控制的過程中，需要重點(diǎn)考慮預(yù)應(yīng)力、自重、溫度、施工荷載力的大小等影響因素。如果大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁的受力效果與預(yù)期出現(xiàn)較大的偏差，將會(huì)導(dǎo)致實(shí)際承載能力降低和實(shí)際使用壽命縮短，嚴(yán)重危害結(jié)構(gòu)的整體安全性，進(jìn)而直接影響橋梁工程質(zhì)量。因此，施工單位需要對(duì)施工結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，借助應(yīng)力監(jiān)測(cè)方式對(duì)大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)實(shí)際受力進(jìn)行測(cè)量。該預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁掛籃施工中，部分跨中各施工階段應(yīng)力如表1所示。

表1 跨中各施工階段應(yīng)力值 單位：MPa

通過分析表1數(shù)據(jù)可知，在掛籃施工過程中，主梁截面壓應(yīng)力會(huì)隨著懸臂段長(zhǎng)度的增加而增加。實(shí)際應(yīng)力與理論應(yīng)力的變化規(guī)律基本一致。

對(duì)于預(yù)應(yīng)力控制，還需要做好相應(yīng)的張拉工作：①?gòu)埨褂玫那Ы镯斉c壓力表應(yīng)配套標(biāo)定（配套標(biāo)定應(yīng)在經(jīng)國(guó)家授權(quán)的法定計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)定期進(jìn)行），且使用時(shí)間超過6個(gè)月、張拉次數(shù)超過300次或設(shè)備出現(xiàn)損壞時(shí)需重新標(biāo)定；②對(duì)錨具進(jìn)行抽樣檢查，嚴(yán)禁使用不合格或有損傷的錨具；③梁段混凝土需要養(yǎng)護(hù)時(shí)間超過5d方可進(jìn)行張拉，張拉順序?yàn)樨Q向-縱向-橫向，張拉中要進(jìn)行左右交替，并與所設(shè)標(biāo)志相對(duì)應(yīng)，在預(yù)應(yīng)力束張拉至設(shè)計(jì)噸位時(shí)，確保誤差不超過±6%，同時(shí)張拉時(shí)還要注意管道安裝位置是否出現(xiàn)裂縫。

2.4 穩(wěn)定性控制

穩(wěn)定性失衡又稱為橋梁屈曲。大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁結(jié)構(gòu)失去穩(wěn)定性通常指橋梁施工結(jié)構(gòu)或橋梁施工構(gòu)件處于施工失衡狀態(tài)。在大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁工程的實(shí)際施工過程中，施工單位需要采取有效的施工措施及時(shí)處理各種不利于結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定的問題，以保證橋梁工程施工的正常進(jìn)行，保障橋梁的整體質(zhì)量。

2.5 溫度控制

在光照作用下，大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁的橋墩部分和橋梁上部結(jié)構(gòu)均會(huì)產(chǎn)生一定的溫度非線性控制區(qū)間和一定的自應(yīng)力，甚至?xí)鸩糠质┕そY(jié)構(gòu)次內(nèi)力，這會(huì)對(duì)大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁結(jié)構(gòu)的形狀變化和應(yīng)力變化產(chǎn)生不良影響。施工單位需通過監(jiān)測(cè)施工現(xiàn)場(chǎng)的橋梁構(gòu)件溫度，對(duì)施工模型進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

3 大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工質(zhì)量控制方法

3.1 開環(huán)控制法

對(duì)于結(jié)構(gòu)體系相對(duì)不復(fù)雜的大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工，施工單位可依據(jù)荷載力對(duì)不同施工階段的實(shí)值進(jìn)行界定，精確計(jì)算橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際預(yù)拱值，同時(shí)嚴(yán)格依照預(yù)拱值進(jìn)行施工，保證橋梁結(jié)構(gòu)可以滿足內(nèi)力需求和橋梁幾何線型。

由于施工單位在大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工過程中常采用單向形式的施工質(zhì)量控制措施，因此不需要對(duì)橋梁拱度施工進(jìn)行改變。整體上看，這種施工方法相對(duì)便捷、可行性較高，尤其在橋梁施工結(jié)構(gòu)的實(shí)際安裝誤差影響比較小的情況下，保證了大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工使用的各構(gòu)件在制造和實(shí)際安裝過程中處于精度較高的狀態(tài)，進(jìn)而形成一個(gè)開環(huán)的施工問題解決機(jī)制。

3.2 閉環(huán)控制法

對(duì)于跨徑比較大且施工體系相對(duì)復(fù)雜的大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工結(jié)構(gòu)，施工單位需精確計(jì)算橋梁結(jié)構(gòu)的理想施工狀態(tài)。不過，由于許多客觀因素對(duì)大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工的影響，以及橋梁跨徑的逐漸增加，大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁工程中積累的施工誤差會(huì)呈現(xiàn)不可忽略的狀態(tài)，橋梁施工結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力和線形往往會(huì)偏離設(shè)計(jì)的理想狀態(tài)。

雖然大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工結(jié)構(gòu)的理想化設(shè)計(jì)狀態(tài)往往不能真正在實(shí)際施工中實(shí)現(xiàn)，但施工單位依照單一施工性能最優(yōu)化的施工原則，會(huì)在施工結(jié)構(gòu)實(shí)際施工過程中實(shí)現(xiàn)施工誤差的最小化。通過對(duì)施工中產(chǎn)生的新誤差進(jìn)行糾正和調(diào)節(jié)，借助施工誤差的反饋式計(jì)算，進(jìn)一步確定施工具體舉措，進(jìn)而在大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工過程中逐漸形成一個(gè)閉環(huán)的施工問題反饋控制機(jī)制。

3.3 預(yù)測(cè)控制法

通過全面分析影響大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工結(jié)構(gòu)狀態(tài)的眾多客觀因素，施工單位需要預(yù)測(cè)大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁在各個(gè)施工階段的施工狀態(tài)，并據(jù)此進(jìn)行實(shí)際施工。由于施工結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)狀態(tài)與實(shí)際施工狀態(tài)存在一定的誤差，施工單位需在后續(xù)橋梁工程施工階段預(yù)測(cè)過程中，對(duì)施工預(yù)測(cè)誤差進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。在大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工過程中，施工單位需要循環(huán)預(yù)測(cè)、施工、調(diào)整這3個(gè)過程，確保實(shí)際施工結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的相似度較高，滿足大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工結(jié)構(gòu)的建設(shè)要求。

4 結(jié)語(yǔ)

本文圍繞大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工質(zhì)量控制，從多方面探討了相關(guān)措施和方法。實(shí)例表明，只有明確大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工質(zhì)量的影響因素，才能采取有效的質(zhì)量控制措施，提高橋梁施工整體質(zhì)量。