大跨徑PC連續(xù)梁橋懸臂施工中的工藝控制

劉毓梁 王永剛

（通遼市交通工程局，內(nèi)蒙古 通遼 028000）

0 前言

大跨度橋梁的懸臂施工法是橋梁建設(shè)中比較復(fù)雜的工藝，施工過程是從橋墩開始，然后將現(xiàn)澆梁段或?qū)㈩A(yù)制節(jié)段在兩側(cè)進(jìn)行對(duì)稱性的拼裝。在這個(gè)過程中，由于施工復(fù)雜，內(nèi)部存在很多不確定的因素影響，是橋梁施工的重點(diǎn)與難點(diǎn)。因此，在橋梁的施工過程中，一定要注意此程序可能產(chǎn)生的偏差問題，盡早的發(fā)現(xiàn)并解決問題。

1 有關(guān)于控制施工的因素

1.1結(jié)構(gòu)參數(shù)

結(jié)構(gòu)參數(shù)的準(zhǔn)確與否對(duì)分析結(jié)構(gòu)直接造成影響，是橋梁施工控制中必須要考慮的因素。在施工的實(shí)際操作中，要做到橋梁的實(shí)際結(jié)構(gòu)參數(shù)與設(shè)計(jì)所用的結(jié)構(gòu)參數(shù)完全相同是很困難的，出現(xiàn)一些誤差也是經(jīng)常出現(xiàn)的。因此，在控制施工的過程中，怎樣能夠使結(jié)構(gòu)參數(shù)最大限度的接近設(shè)計(jì)參數(shù)是亟需解決的問題。

1.2 施工工藝的控制

施工工藝的控制會(huì)直接影響控制施工，這是毋庸置疑的。在施工的過程中，施工工藝必須標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，符合控制要求，才能有效的對(duì)橋梁的整體施工進(jìn)行施工控制。

1.3 質(zhì)量檢測(cè)

在橋梁的建設(shè)過程中，施工的最基本的控制方式便是監(jiān)測(cè)。具體的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目有：應(yīng)力的檢測(cè)、橋體的變形程度的監(jiān)測(cè)。因?yàn)榇吮O(jiān)測(cè)過程是由人工與器械共同完成的，因此總會(huì)出現(xiàn)一些或大或小的人為誤差，因此在控制分析的時(shí)候要注意這一點(diǎn)。

1.4 施工環(huán)境的溫度

橋梁的結(jié)構(gòu)與變形能力隨著溫度的變化而變化，通常情況下，在對(duì)橋梁的整體進(jìn)行評(píng)估的時(shí)候，在不同時(shí)期對(duì)橋梁的參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，其測(cè)量的結(jié)果都是不同的。溫度是橋梁狀態(tài)的大環(huán)境，是隨著天氣和時(shí)間的變化而變化的，很難控制。對(duì)于時(shí)間，我們通常采用早晨測(cè)量的數(shù)據(jù)，因?yàn)榇藭r(shí)的溫度變化最小。但是，季節(jié)與氣候卻是很難控制的，需要加以重視。

1.5 材料的不斷變化

一切物質(zhì)都是在時(shí)刻變化著的，并不是完全的靜止不變的。橋梁的混凝土材料更是容易隨溫度的改變而發(fā)生改變的，尤其是熱脹冷縮的現(xiàn)象對(duì)橋體的影響很大。混凝土工程在橋梁中的應(yīng)用與其他建筑是不同的，因其收縮以及徐變現(xiàn)象將會(huì)影響成橋后運(yùn)營(yíng)階段的結(jié)構(gòu)變形必須納入考慮的因素。

2 施工時(shí)應(yīng)該控制的內(nèi)容

2.1 變形的控制

橋體結(jié)構(gòu)的變形受很多因素影響，很容易使橋梁結(jié)構(gòu)偏離實(shí)際位置，給橋梁的合攏和橋體的形狀都帶來不利的影響。而且在橋梁的建設(shè)過程中，無(wú)論采用怎樣的施工方法，都避免不了這種情況的發(fā)生。因此，對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)必須進(jìn)行控制，使其實(shí)際的狀態(tài)與理想狀態(tài)的差距逐漸縮小，并保持在允許的誤差范圍內(nèi)，以保證橋梁的變形狀況符合建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 應(yīng)力控制

因?yàn)闃蛄旱某惺芰εc預(yù)期的符合程度是施工控制中一項(xiàng)很重的內(nèi)容，所以在橋梁的檢測(cè)中，經(jīng)常以測(cè)量結(jié)構(gòu)應(yīng)力的情況來了解橋梁的實(shí)際應(yīng)力的狀態(tài)。一旦出現(xiàn)實(shí)際的應(yīng)力與預(yù)期應(yīng)力差別較大的情況，就一定要對(duì)工程進(jìn)行檢查，找出問題出現(xiàn)的原因，并且針對(duì)問題進(jìn)行調(diào)整，使誤差保持在允許的范圍內(nèi)。結(jié)構(gòu)應(yīng)力的改變通常表現(xiàn)不出來，不如形變明顯，所以不容易被發(fā)現(xiàn)，必須經(jīng)過專業(yè)的測(cè)定才能得出。在實(shí)際的橋體中，如果不注意很容易導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故。因此，在實(shí)際的控制工作中，一定要注意應(yīng)力的控制。

2.3 穩(wěn)定控制

橋梁結(jié)構(gòu)的安全與橋梁的穩(wěn)定性息息相關(guān)，橋梁的穩(wěn)定性和橋梁的強(qiáng)度的重要程度相等甚至有余。世界上的許多橋梁的破壞都是在施工時(shí)候橋梁穩(wěn)定性不過關(guān)造成的，來自加拿大的魁北克橋就是最著名的例子。這座大橋在快要完成南橋錨錠橋架時(shí)，懸臂端下弦桿的腹板因?yàn)槠胶庑院头€(wěn)定性不足從而彎曲繼而引發(fā)崩塌墜落。懸臂體系主梁因?yàn)槌兄貕毫^大從而失去穩(wěn)定性導(dǎo)致破壞的例子比比皆是，中國(guó)四川的州河大橋也是一個(gè)非常典型的例子。因此，在施工過程中，不但要嚴(yán)格的控制每一個(gè)施工階段結(jié)構(gòu)構(gòu)件的局部和整體穩(wěn)定以外，而且要控制局部的應(yīng)力以房子橋失穩(wěn)變形。目前，判斷和計(jì)算橋梁穩(wěn)定性科學(xué)而且準(zhǔn)確的方法有很多，例如：穩(wěn)定安全系數(shù)配合結(jié)構(gòu)應(yīng)力、變形情況來評(píng)判，控制其穩(wěn)定性，這就是一個(gè)最有效的方法。

2.4 工程安全的控制

安全是所有工作順利進(jìn)行的前提，在橋梁的施工過程中，只有保證了施工的安全，其他工作才能順利進(jìn)展，才能進(jìn)行施工控制工作。橋梁雖然是一切工作的前提，但也是變形、應(yīng)力與穩(wěn)定控制的集中的體現(xiàn)形式。除了由于橋梁的施工質(zhì)量引起的問題之外，變形、應(yīng)力與穩(wěn)定的控制工作做好了，就能夠保證工程安全的控制工作。

3 施工控制的具體實(shí)施方法

為了使預(yù)訂的理想施工計(jì)劃順利進(jìn)行，橋梁施工順序應(yīng)該是施工→監(jiān)測(cè)→識(shí)別→調(diào)整→預(yù)告→施工這樣一個(gè)周而復(fù)始的循環(huán)過程。但是實(shí)際與理論總是存在一些誤差，所以施工技術(shù)控制的最主要任務(wù)就是對(duì)這些誤差進(jìn)行預(yù)測(cè)、分析、調(diào)整、縮小，達(dá)到提升理論與實(shí)際完全重合的目的。

3.1 預(yù)測(cè)控制法

所謂預(yù)計(jì)控制法，就是為了使施工沿著預(yù)測(cè)狀態(tài)進(jìn)行，需要全面的去考慮影響橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的所有因素和施工所要達(dá)到的目的。在后來的施工過程中需要時(shí)刻準(zhǔn)備解決一部分突發(fā)問題，因?yàn)閷?shí)際狀態(tài)與施工狀態(tài)一定會(huì)存在些許誤差，而且這些誤差肯定會(huì)引起施工過程中一些想不到的問題，反復(fù)的使用這種方法，知道施工的完成結(jié)果和設(shè)計(jì)的結(jié)果達(dá)到一致結(jié)構(gòu)狀態(tài)。雖然有一部分不能夠調(diào)整的橋梁必須使用這種方法進(jìn)行施工，但是這種方法卻是對(duì)所有橋梁建造都是有效的。現(xiàn)代控制理論是預(yù)計(jì)控制的理論基礎(chǔ)，像卡爾曼濾波法、灰色系統(tǒng)理論控制法等都是典型的預(yù)計(jì)控制法。

3.2 控制法的應(yīng)用

由于橋梁建設(shè)完成部分不可以控制，以及在施工過程中對(duì)誤差糾正有限，控制誤差在建設(shè)中極為重要。所以控制法對(duì)誤差控制也是十分有效。

3.3 線形回歸分析法

把橋梁建設(shè)回歸數(shù)學(xué)模型是便于計(jì)算的捷徑，線形回歸分析法就是把懸臂箱梁撓度和懸臂長(zhǎng)度、懸臂重量的一元線形處理到二元線形。這種方法只能分析懸臂箱梁撓度變化，但是無(wú)法對(duì)溫度和施工引起的誤差進(jìn)行修正，這種方法需要許多有規(guī)律的數(shù)據(jù)，所以橋梁段數(shù)少時(shí)運(yùn)用這種方法的測(cè)量結(jié)果不盡精確。

4 結(jié)束語(yǔ)

在橋梁的建設(shè)中，我們?nèi)绻胍岣呤┕さ墓に嚳刂疲捅仨殢挠绊懸蛩氐娇刂品绞胶托枰⒁獾膯栴}等多方面進(jìn)行思考，以保證工藝控制的質(zhì)量。

［1］顧安邦，常英，樂云樣.大跨徑預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋施工控制的理論與方法[J].重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào)，1999，18(04):47-53.

［2］宋士新.大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制關(guān)鍵問題分析與研究[J].華南理工大學(xué)，2012-04-26.