公路橋梁施工監(jiān)控工作內(nèi)容及管理流程分析

李祖飛

摘要 纜索體系橋梁施工監(jiān)控工作是確保橋梁安全、保障項(xiàng)目順利進(jìn)展的有效措施。基于此，文章以某單索面獨(dú)塔斜拉橋施工為例，從該橋?qū)嶋H工況及結(jié)構(gòu)受力特性角度，進(jìn)行了施工監(jiān)控分析，論述了橋梁結(jié)構(gòu)施工監(jiān)控相關(guān)的計(jì)算方法、工作流程，并總結(jié)了同類型纜索體系橋梁施工監(jiān)控工作管理的具體方案，旨在為規(guī)范同類橋梁施工監(jiān)控工作提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞 公路橋梁項(xiàng)目；纜索體系橋梁；施工監(jiān)控；管理流程

中圖分類號(hào) U441文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 2096-8949（2023）09-0153-03

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，道路交通運(yùn)輸量不斷增加，車載水平迅速提升，纜索體系橋梁憑借其獨(dú)特的造型和良好的跨越能力逐漸受到了人們的青睞。相較于傳統(tǒng)橋梁，纜索體系橋梁無(wú)需張拉纜索和體系轉(zhuǎn)換，精簡(jiǎn)了施工工藝，有效縮短了工期。在確保成橋質(zhì)量與狀態(tài)的基礎(chǔ)上，應(yīng)當(dāng)對(duì)施工精度值進(jìn)行嚴(yán)格控制。橋梁施工監(jiān)控工作是確保項(xiàng)目質(zhì)量和成橋狀態(tài)的基礎(chǔ)，也是保障施工質(zhì)量合規(guī)的關(guān)鍵措施，對(duì)提升橋梁耐久性有積極作用。該文以某曲線單索面獨(dú)塔斜拉橋施工為案例，對(duì)纜索體系橋梁施工的重點(diǎn)流程、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，期望相關(guān)研究可為同類工程提供參考。

1 工程概況

某曲線單索面獨(dú)塔斜拉橋跨徑80 m，梁寬60 m，梁高0.9 m，設(shè)計(jì)荷載水平5 kPa。該橋梁項(xiàng)目橋面系為水性聚合物陶瓷顆粒及防水層鋪設(shè)，上部結(jié)構(gòu)為變截面鋼箱梁，型號(hào)為Q355C，下部結(jié)構(gòu)為承臺(tái)肋式橋臺(tái)，由C30混凝土澆筑而成，橋梁布設(shè)情況如圖1所示，橋梁主梁標(biāo)準(zhǔn)橫斷面情況如圖2所示。

該項(xiàng)目成橋工序如下：預(yù)埋3#橋臺(tái)→基礎(chǔ)混凝土澆筑→主塔塔基施工→1#與2#橋墩混凝土澆筑→設(shè)置梁體吊裝支撐架→橋體吊裝→斜拉索安裝→附屬工程施工。

2 施工監(jiān)控的必要性

該項(xiàng)目工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為纜索體系高超靜定結(jié)構(gòu)，屬單鎖面鋼箱梁斜拉橋，橋梁跨徑80 m。該工程對(duì)索力、線形指標(biāo)要求較高。纜索體系斜拉橋索力分布復(fù)雜，設(shè)計(jì)階段技術(shù)人員需找出主梁與主塔內(nèi)最佳索力分布結(jié)構(gòu)，在施工過(guò)程中通過(guò)對(duì)張拉方案的合理調(diào)整，確保成型后橋梁狀態(tài)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。如何通過(guò)科學(xué)張拉方案和合理的施工順序確保成橋狀態(tài)是施工關(guān)鍵所在[1]。

施工監(jiān)控的目標(biāo)如下：

（1）借助精細(xì)化系統(tǒng)分析，明確設(shè)計(jì)成橋目的，并對(duì)不同施工階段的注意事項(xiàng)加以區(qū)分，制定科學(xué)合理的措施加以防范，確保橋梁結(jié)構(gòu)成形合理性。

（2）施工中嚴(yán)格控制各階段工藝參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，保障線型內(nèi)力復(fù)合指標(biāo)，對(duì)實(shí)測(cè)值與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)之間的偏差進(jìn)行比對(duì)，判斷項(xiàng)目施工結(jié)構(gòu)是否存在質(zhì)量問(wèn)題，評(píng)價(jià)施工狀態(tài)是否符合工程要求。

（3）施工參數(shù)出現(xiàn)較大變化或與設(shè)計(jì)值之間有較大誤差時(shí)，需對(duì)誤差出現(xiàn)的誘因進(jìn)行詳細(xì)評(píng)估，調(diào)整主塔標(biāo)高、張拉次數(shù)、斜拉橋張力等數(shù)據(jù)，確保各施工階段技術(shù)指標(biāo)均在控制范圍內(nèi)，使橋梁內(nèi)力線型達(dá)標(biāo)。根據(jù)施工中存在的具體問(wèn)題及其誘因，提出針對(duì)性的解決方案，確保成橋結(jié)構(gòu)符合理想狀態(tài)[2]。

3 施工監(jiān)控工作內(nèi)容

基于上述分析，纜索體系橋梁施工監(jiān)控工作十分必要。施工單位需結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)施工過(guò)程的詳細(xì)模擬，確定具體的工程進(jìn)度。以計(jì)算結(jié)果為基礎(chǔ)，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況對(duì)施工進(jìn)行指導(dǎo)，結(jié)合項(xiàng)目需求以內(nèi)力、線形為基礎(chǔ)完成計(jì)算模型的調(diào)整，確保項(xiàng)目質(zhì)量合規(guī)，使橋梁施工監(jiān)控工作得以順利開(kāi)展，確保各項(xiàng)工作順利完成。具體工作包括計(jì)算分析和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試兩個(gè)方面[3]。

3.1 計(jì)算分析工作

斜拉橋成橋類型豐富，索力分布狀況有所差異，橋梁設(shè)計(jì)時(shí)需以項(xiàng)目需求和設(shè)計(jì)要求為基礎(chǔ)，對(duì)橋索力值、成橋線型等進(jìn)行嚴(yán)格控制。在此過(guò)程中，橋梁施工單位需嚴(yán)格校驗(yàn)成橋索力，判斷其計(jì)算結(jié)果是否符合項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)范，是否為最佳數(shù)據(jù)，以判斷其是否具備施工條件，并與之匹配施工工序[4]。

嚴(yán)格核算后，若監(jiān)控單位對(duì)成橋索力值最優(yōu)解存在不同建議，應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)單位進(jìn)行溝通，再一次確認(rèn)成橋索力值并加以驗(yàn)算，充分溝通后確定最終的成橋索力值。監(jiān)控單位在確認(rèn)成橋狀態(tài)后，成橋施工過(guò)程中需加強(qiáng)檢驗(yàn)，對(duì)施工過(guò)程相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行核算，從而確定斜拉索無(wú)應(yīng)力長(zhǎng)度、斜拉索張拉順序和主梁架設(shè)線型，同時(shí)明確相關(guān)工序的具體指標(biāo)。詳細(xì)流程如圖3所示。監(jiān)控單位進(jìn)行相關(guān)參數(shù)計(jì)算后，監(jiān)理單位和設(shè)計(jì)單位對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核，確保數(shù)據(jù)無(wú)誤之后，方可以相關(guān)參數(shù)為基準(zhǔn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工。計(jì)算工作完畢后，監(jiān)控單位根據(jù)施工進(jìn)展結(jié)合對(duì)主梁、主塔實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)測(cè)值進(jìn)行修訂，確保施工誤差在可控范圍內(nèi)[5]。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試工作

通過(guò)詳細(xì)的計(jì)算工作，明確具體工序相關(guān)環(huán)節(jié)的詳細(xì)參數(shù)，其施工環(huán)節(jié)的監(jiān)控工作主要包括以下內(nèi)容：

（1）主梁線形監(jiān)測(cè)。主要對(duì)主梁標(biāo)高、主梁軸線進(jìn)行線性監(jiān)測(cè)，包括主梁預(yù)制階段線性監(jiān)測(cè)、主梁架設(shè)階段線性監(jiān)測(cè)、斜拉索張拉階段線性監(jiān)測(cè)、支架拆除階段線性監(jiān)測(cè)和二期恒載鋪設(shè)階段主梁線性測(cè)試。

（2）塔頂水平位移監(jiān)測(cè)。主塔施工過(guò)程中，需對(duì)施工參數(shù)及工藝指標(biāo)進(jìn)行核對(duì)，嚴(yán)格檢測(cè)位移數(shù)據(jù)。對(duì)主塔架設(shè)過(guò)程中產(chǎn)生的水平位移值進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)檢測(cè)張拉斜拉索環(huán)節(jié)的主塔位移值，以完成主梁支架拆除。

（3）索塔應(yīng)力監(jiān)測(cè)。主要進(jìn)行主塔架設(shè)過(guò)程中、斜拉索張拉階段、主梁支架拆除階段、橋面板鋪設(shè)階段和二期恒載鋪設(shè)階段的主塔應(yīng)力監(jiān)測(cè)。

（4）主梁應(yīng)力監(jiān)測(cè)。主梁施工階段完成對(duì)主梁內(nèi)力監(jiān)測(cè)。斜拉索張拉環(huán)節(jié)的主要檢測(cè)指標(biāo)為主梁內(nèi)力值，同時(shí)進(jìn)行主梁支架拆除階段和二期恒載鋪設(shè)階段主梁內(nèi)力監(jiān)測(cè)。

（5）索力監(jiān)測(cè)。斜拉索張拉力水平，會(huì)對(duì)主梁線性及主梁內(nèi)力值產(chǎn)生影響，需確保施工過(guò)程中斜拉索數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。實(shí)踐中多以頻率法與錨索計(jì)相結(jié)合的方法監(jiān)測(cè)斜拉索。斜拉索每個(gè)拉索張拉后，檢測(cè)各斜拉索索力值，并完成定期測(cè)評(píng)[6]。

（6）主梁梁端位移監(jiān)測(cè)。施工過(guò)程中加強(qiáng)主梁梁端位移數(shù)據(jù)檢測(cè)，以監(jiān)測(cè)結(jié)果為基礎(chǔ)對(duì)施工工序進(jìn)行優(yōu)化，并修正伸縮縫構(gòu)造。采用拉線位移傳感器對(duì)主梁梁端位移情況進(jìn)行觀測(cè)，設(shè)置縱向位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)和橫向位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)，準(zhǔn)確獲取實(shí)時(shí)位移值。完成主梁架設(shè)后，進(jìn)行斜拉索張拉，并對(duì)主梁位移情況進(jìn)行檢測(cè)[7]。

（7）溫度場(chǎng)監(jiān)測(cè)。施工過(guò)程中嚴(yán)格檢測(cè)索塔主梁內(nèi)外溫度值，判斷橋梁位置與時(shí)間之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，從而確定溫度結(jié)構(gòu)撓度值。對(duì)不同施工條件下的溫度場(chǎng)與結(jié)構(gòu)變形性之間的關(guān)系進(jìn)行分析，以校正溫度數(shù)據(jù)，確定熱導(dǎo)系數(shù)和線膨脹系數(shù)，為施工順利提供保障[8]。

4 施工監(jiān)控工作管理流程

及時(shí)將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)提交至監(jiān)控組，并嚴(yán)格執(zhí)行分析結(jié)果，根據(jù)反饋情況完成誤差分析，為監(jiān)控工作的開(kāi)展提供基礎(chǔ)，基于監(jiān)控管理流程建設(shè)，促進(jìn)有關(guān)工作的順利開(kāi)展[9]?；诠こ瘫尘皹蛄菏┕けO(jiān)控管理的具體流程如圖4所示。

參與施工監(jiān)控工作的單位包括施工單位、監(jiān)理單位、設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位等。施工單位監(jiān)控工作的順利實(shí)施，對(duì)確保工程質(zhì)量有重要意義。在施工監(jiān)控工作實(shí)施過(guò)程中，根據(jù)監(jiān)控資料類型差異，可將其分為三種類別：

（1）第一類為施工監(jiān)控總報(bào)告、施工監(jiān)控大綱和聯(lián)系名單，相關(guān)資料主要用以進(jìn)行施工宏觀指導(dǎo)。

（2）第二類為施工過(guò)程中與主梁架設(shè)相關(guān)的資料，包括成橋狀態(tài)施工指令、主梁架設(shè)線型及施工過(guò)程計(jì)算書等。

（3）第三類為監(jiān)控單位完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)復(fù)核后，獲得工序復(fù)核結(jié)果，對(duì)橋梁線型、施工情況等結(jié)果進(jìn)行分析，復(fù)核發(fā)現(xiàn)與設(shè)計(jì)規(guī)范不符合的，需要對(duì)其結(jié)果進(jìn)行反復(fù)調(diào)整與檢測(cè)，確保相關(guān)指標(biāo)合規(guī)后，將工作結(jié)果提交至業(yè)主[10]。

根據(jù)施工監(jiān)控工作的具體性質(zhì)差異，將懸索橋、斜拉橋?yàn)榇淼睦|索體系橋梁施工監(jiān)控工作分為不同管理流程，從而為施工監(jiān)控工作的高質(zhì)量完成提供便利條件，防止程序冗余降低施工效率。

5 結(jié)論

綜上所述，纜索體系橋梁施工監(jiān)控工作對(duì)確保成橋狀態(tài)和提高施工質(zhì)量有重要意義。該文基于某單索面獨(dú)塔斜拉橋施工情況，對(duì)橋梁施工監(jiān)控工作具體內(nèi)容及其監(jiān)管流程進(jìn)行了詳細(xì)論述，結(jié)論如下：

（1）根據(jù)具體內(nèi)容差異，可將纜索體系橋梁施工監(jiān)控工作分為計(jì)算分析類和現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核類兩種。在具體施工環(huán)節(jié)，需對(duì)主梁、主塔、拉索索力在不同施工階段的變化情況精準(zhǔn)分析與控制，通過(guò)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)獲取數(shù)據(jù)，并對(duì)計(jì)算模型加以優(yōu)化修正，以更好地指導(dǎo)項(xiàng)目施工。為提高項(xiàng)目施工監(jiān)控工作開(kāi)展的便捷性，可由建設(shè)單位委托給施工監(jiān)控單位。

（2）根據(jù)工作性質(zhì)差異，可將纜索體系橋梁施工監(jiān)控工作分為不同類型并實(shí)施差異化的管理流程，以提高施工監(jiān)控工作質(zhì)量。

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