連續(xù)剛構(gòu)橋梁懸臂施工線形控制研究

張赟斌

摘要：本文通過理論推導(dǎo)和實橋剖析，主要探討持續(xù)性剛構(gòu)橋施工的控制系統(tǒng)，剖析懸臂施工線性的相關(guān)要素，采用現(xiàn)場實測的方法，修正計算模型參數(shù)，從而更能控制橋面的線性。依據(jù)現(xiàn)代施工的控制理論，緊扣實橋施工模式，應(yīng)用有限元分析軟件確立施工控制模型，實際測定與理論推導(dǎo)相結(jié)合確保橋梁線性施工質(zhì)量得到保障。

關(guān)鍵詞：連續(xù)剛構(gòu)橋梁；懸臂施工；線性控制；模型參數(shù)；施工質(zhì)量

引言：

施工控制主要包含結(jié)構(gòu)線性的控制以及結(jié)構(gòu)應(yīng)力方面的控制。在施工階段結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)變形，對跨度較大的橋梁來說，受施工階段長等多方面因素制約，橋梁的結(jié)構(gòu)常常難以符合預(yù)期。有鑒于此，長橋后梁位置平面及標高均需要與設(shè)計的范式相符合，過程控制起著重要作用[1]。連續(xù)剛構(gòu)橋梁的工程建設(shè)應(yīng)突出結(jié)構(gòu)變形控制，即對標高開展有效控制。以主梁線形正確為首。所以，連續(xù)剛構(gòu)橋梁懸臂施工的線形控制是非常關(guān)鍵的。文章以實橋懸臂施工特征為參考，確立控制模型，闡述控制內(nèi)容及過程。

1、施工控制手段和線形分析

橋梁結(jié)構(gòu)的樣式、施工階段特點和具體施工方案影響著具體的控制手段。大致而言，橋梁施工控制主要有預(yù)測控制法、自適應(yīng)控制法、事后控制法等[2]。該實橋應(yīng)用懸臂施工方案，采取預(yù)測控制法。該方法是在多方位計算可能影響橋梁結(jié)構(gòu)的因素以及施工最終要實現(xiàn)的目標后，對該結(jié)構(gòu)的各個施工階段狀態(tài)進行科學(xué)的預(yù)測，確保施工大致朝著預(yù)期的狀態(tài)開展。當(dāng)然預(yù)測狀態(tài)會與設(shè)計狀態(tài)存在一定的誤差，而某些誤差造成的影響在其后的施工狀態(tài)的預(yù)測中被納入考慮，經(jīng)此循環(huán)，實現(xiàn)施工最終狀態(tài)與設(shè)計相契合。

1.1 對懸臂箱梁撓度變形的檢測方案

1.1.1高程監(jiān)測點的設(shè)計

調(diào)整成橋線形的重要根據(jù)為撓度觀測資料。于懸澆每一階段頂面上部3～5cm處設(shè)置5個監(jiān)測點。此舉不但能對箱梁的撓度進行監(jiān)測，還能發(fā)現(xiàn)箱梁扭轉(zhuǎn)變形的情況。施工時，截面應(yīng)立模，在混凝土澆注前后、移掛籃后均應(yīng)采取標高的觀測，方便撓度和曲線的勘察，確保箱梁懸臂端準確合龍，使橋面線形和順[3]。監(jiān)測點具體位置見圖1。

1.1.2 立模標高測定

以立模標高確立預(yù)拱度控制作用，箱梁懸澆段立模標高參照下式計算：Hi=H0+fi+fi籃+fi預(yù)，該表達式中Hi為預(yù)期澆注段箱梁掛籃模板的標高，H0為此點設(shè)計標高，fi為施工各階段對此點的影響數(shù)值，fi籃是出現(xiàn)掛籃變形對該階段的影響數(shù)值，fi預(yù)是此點處的預(yù)拱度值。經(jīng)過實橋撓度變形監(jiān)測可見其變形具有明顯的規(guī)律。

1.2懸臂施工線形控制分析

以移掛籃、澆注混凝土、張拉為三個階段。移掛籃時間設(shè)定為4天，不局限于移動掛籃，還覆蓋了混凝土澆注前模板、立模標高的控制。澆注時間也為4天，覆蓋了懸澆梁段的澆注和張拉前的維護。張拉周期為1天，主要有鋼束的穿束、張拉、壓漿等階段。節(jié)段施工的控制與施工各階段對應(yīng)。由圖2可知，標高誤差均在可控范圍內(nèi)，即是說實際測定的標高和預(yù)測的標高變化情況類似。實際測定的標高圍繞預(yù)測標高浮動，伴隨施工懸臂的長度增加，但誤差不大，這就確保了橋梁的自然合龍。處于最大懸臂情況時，其誤差約為1cm，說明實際測定的標高基本等同于預(yù)測的標高。

2、懸臂施工線形控制的多因素影響分析

2.1 結(jié)構(gòu)系數(shù)

作為施工控制分析的一項基本資料，結(jié)構(gòu)系數(shù)的準確程度將對結(jié)果的準確性產(chǎn)生直接的影響。結(jié)構(gòu)系數(shù)主要有材料彈性模量、截面大小、荷重、預(yù)加應(yīng)力等。

2.2 施工工藝

施工控制是合理施工的保證，而施工的優(yōu)劣對控制目標有直接的作用，這不僅需要施工工藝與控制要求相契合，在實際操作中還需全面預(yù)想非理想狀態(tài)下可能出現(xiàn)的構(gòu)件設(shè)計、安裝等環(huán)節(jié)的誤差，確保施工狀態(tài)始終處于可控狀態(tài)。

2.3 施工監(jiān)測

該監(jiān)測主要包含變形監(jiān)測、溫度監(jiān)測及應(yīng)力監(jiān)測，它是施工控制的常用方法。由于檢測設(shè)備、測定方案、環(huán)境狀態(tài)等有一定誤差，因此對結(jié)構(gòu)的監(jiān)測總有一定的誤差。此種誤差有可能將本身的良好狀態(tài)調(diào)整至較差，因此需嚴格控制測量的可靠性。除在設(shè)備、方法上加以改進調(diào)整外，在控制分析的過程中也應(yīng)納入。

2.4 計算模型分析

不管應(yīng)用什么類型的分析手法，必須簡化實際的橋梁結(jié)構(gòu)，確立科學(xué)的計算模型。該簡化過程會導(dǎo)致計算模型和實際狀況間有誤差。在控制時應(yīng)仔細研究，設(shè)法使計算模型的誤差引起的影響控制在最低水平。

2.5 溫度的變化

溫度的改變在很大程度上影響了橋梁結(jié)構(gòu)受力情況，該影響隨溫度變化而變化。因此在不同時間段測量結(jié)構(gòu)狀態(tài)，其結(jié)果也是有差異的。一旦在施工控制時忽視了此種條件，就很難獲得結(jié)構(gòu)的真實數(shù)據(jù)，因而也不能確?？刂凭哂杏行?。所以應(yīng)重視溫度變化的影響。

上述因素從不同方面影響著施工控制，因此想要實現(xiàn)有效的線形控制，必須制定有針對性的方案。

3、結(jié)束語

分析研究可知，使用施工現(xiàn)場測定混凝土彈性模量、收縮等，用該測定數(shù)據(jù)對計算參數(shù)進行修正，使理論計算和實際計算趨于一致，有力地提升了施工階段立模標高的水準。依據(jù)線形監(jiān)控所反映的實際情況，此橋的合龍段均實現(xiàn)自然合龍，其誤差≤2cm，線形吻合度較高，成橋線形基本平順。在對該橋的施工控制中，應(yīng)用了“寧高勿低”的準則，很好地控制了主梁標高。二期結(jié)束后，主梁實際標高高于設(shè)計時，主要是出于結(jié)構(gòu)徐變未完成的因素。

參考文獻：

[1]陶文景. 連續(xù)剛構(gòu)橋梁懸臂施工線形控制[J]. 黑龍江交通科技， 2016， 39（7）：101-102.

[2]李鵬. 連續(xù)剛構(gòu)橋梁懸臂施工線形控制[J]. 工程技術(shù)：文摘版， 2016（10）：00032-00032.

[3]馮曉丹. 高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋懸臂掛籃施工線形控制[J]. 科學(xué)技術(shù)與工程， 2017， 17（27）：285-289.