大跨徑橋梁施工控制不確定因素分析

范仁攀 生秀柱

（南陽市遠大道路橋梁工程有限公司，河南 南陽473000）

0 概述

大跨徑橋梁作為橋梁工程發展的主要方向，其具體施工過程中的施工控制是大跨徑橋梁施工的重點及難點［1］。大跨徑橋梁建設的成功與否直接取決于施工單位對于施工控制的技術特點［2］。由于大跨徑橋梁特別是鋼筋混凝土橋梁的獨特結構性質以及材料特點，容易受到溫度、濕度以及時間的影響［3］。甚至在施工中不同的施工方法對橋梁的具體施工過程也會有較大的影響［4］。所以，作為控制橋梁質量控制重中之重的施工控制直接決定了橋梁建設的成功與否［5］。

1 大跨徑橋梁施工控制研究

由于施工控制不僅僅在大跨徑橋梁施工建造過程中為施工安全提供保障，在大跨徑橋梁日常運營與使用過程中也起到關鍵性的作用。所以施工控制不僅在施工過程中有著大量的觀測點，在平時也會布置較多的觀測點用于針對橋梁的耐久性以及可靠性進行觀測。

1.1 大跨徑橋梁施工控制內容研究

根據實際施工中的具體施工經驗以及針對大跨徑橋梁施工的理論研究，研究分析了大跨徑橋梁施工控制內容的主要控制方向。根據大跨徑橋梁的特點關于施工控制內容提出了以下幾點：

1）大跨徑橋梁結構應力控制：大跨徑橋梁施工過程中關于結構應力的控制決定了橋梁施工控制的成功與否。不僅要在上部結構澆筑甚至在橋梁和龍成型過程中都必須嚴密檢測應力變化。否則會導致和龍段撓度變化大或者直接導致橋梁垮塌。

2）大跨徑橋梁結構穩定性控制：穩定性決定了橋梁的使用性能以及施工狀態。特別是大跨徑橋梁，穩定性尤為重要。在施工過程中，運用大跨徑橋梁監測系統對橋梁各個時段進行管控，從而嚴密管控大跨徑橋梁的各項穩定性指標。

3）大跨徑橋梁結構變形控制：由于橋梁在施工過程中會隨著橋梁施工進度的進展導致變形逐漸加大的現象。由于施工變形會導致橋梁施工過程中的質量問題與安全問題，所以對于結構變形控制在施工控制中十分重要。針對大跨徑橋梁中變形尤其嚴重的特點，必須在施工過程中嚴格控制施工變形的大小，必須保證施工變形維持在可允許變形的范圍內。

4）大跨徑橋梁安全控制：安全控制決定了橋梁施工能否安全進行。所以，大跨徑在施工控制中必須進行安全控制。

1.2 影響施工控制的因素難點研究

大跨度橋梁施工控制的主要目標是：使施工狀態盡可能的接近設計理想施工狀態。為了保證大跨徑橋梁的施工可以正常進行，必須對施工控制的因素進行分析研究。根據具體實際工作經驗以及理論研究后，關于施工控制的關鍵因素有以下幾點：

1）施工工藝：由于施工工藝直接決定了大跨徑橋梁的建造過程，并且干擾因素多，管控對象素質較低，難以管控，不可控風險大。所以針對大跨徑橋梁的施工控制中施工工藝必須要作為難點重點進行控制。

2）溫度變化：由于大跨徑橋梁結構尺寸較大，且由于材料特性的影響，施工過程中，溫度會對大跨徑橋梁的施工管控產生極大的影響。且由于溫度控制難度大，所以溫度變化是施工控制的重要的不確定因素。

3）施工監測：施工監測作為施工控制中的主要管理檢查手段，決定了能否有效的對大跨徑橋梁進行詳細的施工管控。但是由于在大跨徑橋梁施工過程中施工參與方多、監測數據量大、涉及單位繁雜。所以容易在監測過程中遇到大量不可控因素的存在。所以施工監測是大跨徑橋梁的施工控制中重要的不確定因素。

4）結構參數：在進行大跨徑橋梁施工前，為保證施工控制可以有的放矢必須在進行真正的施工控制之前進行相關的模擬測試。而結構參數決定了施工控制模擬的準確性。由于結構參數的選取，極大的程度上取決于模擬人員的技術經驗水平。所以結構參數的選取會極大的影響大跨徑橋梁的施工控制。

2 大跨徑橋梁施工控制重點因素分析研究

根據對大跨徑橋梁施工控制中不確定因素的分析與研究，可以得到主要影響大跨徑橋梁施工控制的不確定因素的種類以及主要的施工控制方法與方式。

2.1 大跨徑橋梁施工控制中重點因素的確定

大跨徑橋梁的施工控制中主要的影響因素為溫度，由于鋼筋混凝土結構獨特的物理特性以及敏感的溫縮性。溫度不僅會在大跨徑橋梁和龍階段影響橋梁和龍施工，并且在諸如懸臂施工以及懸索施工時影響橋梁上部結構的澆筑。如果施工控制針對溫度這一不確定因素管控不嚴格，極易導致大跨徑橋梁在澆筑過程中撓度產生極大的變化，影響橋梁下一步施工甚至導致重大的質量事故。所以根據具體施工經驗以及綜合理論研究我們可以發現溫度是大跨徑橋梁施工控制的重要不確定因素。而溫度作用于大跨徑橋梁主要以下兩種方式：

1）結構件溫度應力：由于大跨徑橋梁結構復雜，結構種類多，材料復雜，所以溫度對各個材料甚至構件的影響均有較大的差別。而構建之間由于溫度引起的溫度應力的不同會直接導致結構耐久性以及結構應力的大規模變化。這針對大跨徑橋梁的施工來說是十分危險與嚴重的。

2）構件體內溫度應力：大跨徑橋梁的構件由于其自身特性問題，各個構件之間溫度難以保持一致。所以在溫度出現突變是結構構件極易由于內部溫差的不同直接導致構件破損。所以，構件體內溫度應力的管控直接決定了大跨徑橋梁在具體施工過程中是否會出現嚴重的質量事故。

2.2 大跨徑橋梁施工控制中溫度因素的具體控制建議

關于大跨徑橋梁施工控制中不確定因素的分析，我們可以認為溫度作為重要的不確定因素會直接影響大跨徑橋梁的施工控制。所以在進行大跨徑橋梁施工控制過程中對于溫度必須進行相應的針對性管理。主要方法根據實際工作經驗可以總結為以下幾點：

1）現有試驗計算出的溫度徐變與實際施工過程中的溫度引起的變形有10%～15%的誤差，在進行施工控制時應根據實際情況予以矯正；

2）溫度對混凝土結構的影響主要是由于溫度作用于混凝土水化水泥漿而產生的機理。針對溫度變化必須嚴格控制混凝土的材料質量特性。

3 結論

根據對大跨徑橋梁施工控制理論分析與實際工作經驗總結我們得到以下幾點結論：

1）大跨徑橋梁施工控制中不確定因素較多，不確定因素對大跨徑橋梁施工控制影響十分重要；

2）大跨徑橋梁施工控制中溫度因素是施工控制中最重要的關鍵性因素；

3）原有的理論計算結果與實際數據有較大差別，在實際施工控制中必須進行實際矯正；

4）優選混凝土材料可以在施工控制過程中極大的保證大跨徑橋梁施工控制。優選混凝土材料可以有效的保證施工質量。

［1］交通部標準.公路橋涵設計規范[S].人民交通出版社,1995.

［2］范立礎.橋梁工程(上)[M].人民交通出版社,1990.

［3］劉剛亮.虎門大橋輔航道270m連續剛構懸臂施工控制[J].橋梁建設,2001(5).

［4］重慶交通學院.重慶黃花園大橋施工監測與控制報告[R],1998.

［5］杜國華.橋梁結構分析[M].同濟大學出版社,1994.