大跨度橋梁結(jié)構(gòu)施工中的變形控制處理

任全勇，張林江，馮子哲

（1.中交一公局第二工程有限公司，江蘇 蘇州 215000；2.中交一公局廈門工程有限公司，福建 廈門 361000；3.中鐵大橋局集團(tuán)第八工程有限公司，重慶 404100）

大跨度橋梁結(jié)構(gòu)施工中的變形控制處理

任全勇1，張林江2，馮子哲3

（1.中交一公局第二工程有限公司，江蘇 蘇州 215000；2.中交一公局廈門工程有限公司，福建 廈門 361000；3.中鐵大橋局集團(tuán)第八工程有限公司，重慶 404100）

橋梁建設(shè)是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，對(duì)大眾出行及交通發(fā)展具有極大的影響。當(dāng)下橋梁建筑工程數(shù)量、規(guī)模逐漸增大，同時(shí)，橋梁安全事故也隨之增多。因此，需要充分增強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)的有效控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)穩(wěn)定性的合理控制。因此，針對(duì)大跨度橋梁施工的變形狀況進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的控制方法。

大跨度橋梁；橋梁施工技術(shù)；變形控制；結(jié)構(gòu)變形

目前，橋梁項(xiàng)目眾多，橋梁施工技術(shù)日趨成熟，各類大跨度橋梁相繼出現(xiàn)。但人們對(duì)于大跨度橋梁施工中的變形控制沒有一個(gè)科學(xué)、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。本文針對(duì)傳統(tǒng)工程項(xiàng)目中橋梁施工現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，其中，橋梁結(jié)構(gòu)變形問題屬于常見狀況，需要加強(qiáng)對(duì)大跨度橋梁工程項(xiàng)目的全面綜合分析。科技進(jìn)步帶動(dòng)控制方法已經(jīng)從傳統(tǒng)人工測(cè)量轉(zhuǎn)化為自動(dòng)控制分析，對(duì)新型大跨度橋梁的施工發(fā)展具有極大的意義。

1 大跨度橋梁施工控制的重要價(jià)值

現(xiàn)階段，工程項(xiàng)目已經(jīng)從傳統(tǒng)作業(yè)模式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)化、控制化模式，最為突出的在大跨度橋梁結(jié)構(gòu)中的分析具有重大突破。大跨度橋梁工程作為當(dāng)下重點(diǎn)工程項(xiàng)目，具有較高的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和施工要求。傳統(tǒng)人工測(cè)量已經(jīng)無法滿足大跨度橋梁的要求，需要借助自動(dòng)化裝置進(jìn)行全面監(jiān)控和分析，一旦工程項(xiàng)目中因操作不當(dāng)而引發(fā)突發(fā)狀況，需要借助系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警機(jī)制及時(shí)解決。此外，施工技術(shù)方面也得到了一定的進(jìn)步，有效提高了大跨度橋梁施工水平。

工程實(shí)踐表明，橋梁結(jié)構(gòu)施工中一般采用自架設(shè)體系進(jìn)行搭接操作，但考慮到該施工方法具有復(fù)雜度高、變化性強(qiáng)的特點(diǎn)，還需要針對(duì)大跨度橋梁的整體安全性進(jìn)行全面分析，提高施工控制的匹配程度。針對(duì)橋梁施工體系而言，橋梁審核主要依據(jù)為安全性、持久性。橋梁施工控制是當(dāng)下主要考慮問題，需要結(jié)合受力狀況進(jìn)行綜合分析和跟蹤調(diào)查，一旦發(fā)現(xiàn)潛在問題需要及時(shí)解決。

2 橋梁結(jié)構(gòu)施工控制的計(jì)算

2.1 橋梁結(jié)構(gòu)的理論計(jì)算

大跨度橋梁施工中，一般需要采取分階段方法進(jìn)行操作。各個(gè)階段的變形計(jì)算、受力分析等是基本要求。為了保證施工控制滿足要求，需要加強(qiáng)各個(gè)階段的變形、受力結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)分析和監(jiān)控管理，便于整體控制結(jié)構(gòu)的合理性提升，實(shí)現(xiàn)成橋線形、受力狀態(tài)最佳化的計(jì)算。

2.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算方法

施工前期，成橋計(jì)算模型、變形控制是關(guān)鍵部分，需要結(jié)合項(xiàng)目遇到的相關(guān)影響要素進(jìn)行分析，避免大跨度橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，繼而實(shí)現(xiàn)對(duì)模型設(shè)計(jì)的優(yōu)化。結(jié)構(gòu)分析中一般需要借助有限元法進(jìn)行操作，該方法可充分提高作業(yè)精度，并將自然環(huán)境影響要素融入計(jì)算中。此外，結(jié)構(gòu)分析法屬于建立在統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)之上的方法，結(jié)合系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征、總體特點(diǎn)進(jìn)行分析。

3 大跨度橋梁結(jié)構(gòu)中變形控制的實(shí)現(xiàn)

3.1 施工控制網(wǎng)分析

在橋梁結(jié)構(gòu)變形控制中，需要建立穩(wěn)定的施工控制網(wǎng)，便于后期保護(hù)作業(yè)的順利進(jìn)行。一般控制網(wǎng)可分為2大類，即高程控制網(wǎng)、平面控制網(wǎng)。后者特殊性較強(qiáng)，需要結(jié)合布置形式的特殊性進(jìn)行探討，一般是采用雙大地四邊形進(jìn)行擺放，保證滿足三等測(cè)量控制網(wǎng)要求的施工操作，需要及時(shí)進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)管理。高層控制網(wǎng)、平面控制網(wǎng)一般均屬于點(diǎn)位控制管理，前者可規(guī)劃成為二等工程控制網(wǎng)，其精度較高，施工期間需要進(jìn)行全面復(fù)測(cè)分析，保證復(fù)測(cè)工作具有一定周期性。

3.2 工作基點(diǎn)的選擇

在基礎(chǔ)控制環(huán)節(jié)中，需要合理選擇工作基點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)提高橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的目的，需要加強(qiáng)對(duì)澆筑方法的優(yōu)化。目前，大跨徑橋梁施工大多數(shù)采用掛籃懸臂施工，掛籃澆筑法施工中需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)固定，并根據(jù)澆筑塊編號(hào)的差異化管理進(jìn)行控制，需要在墩頂?shù)南淞簝?nèi)、頂板位置進(jìn)行平面基點(diǎn)設(shè)計(jì)。工作基點(diǎn)的準(zhǔn)確布置工作十分關(guān)鍵，可借助不同基點(diǎn)審查實(shí)現(xiàn)平面控制網(wǎng)施工。此外，為了提高大跨度橋梁工程的合理性，需要使測(cè)量工作順利進(jìn)行，可降低外在不利因素的負(fù)面影響。施工中需要加強(qiáng)對(duì)模板位置的有效管理。橋梁直線模板位置設(shè)置中需要借助全站儀進(jìn)行定向控制，測(cè)量出各段梁的間距，并加強(qiáng)模板、面之間節(jié)點(diǎn)的分析測(cè)量管理。施工匯總需要及時(shí)進(jìn)行預(yù)拱度、掛籃變性分析，必要時(shí)可借助水準(zhǔn)測(cè)量方法對(duì)節(jié)點(diǎn)標(biāo)高進(jìn)行全面測(cè)量。

4 變形控制

4.1 選點(diǎn)控制

由于橋梁工程比較復(fù)雜，范圍覆蓋廣，涉及到的結(jié)構(gòu)點(diǎn)較多，也稱為系統(tǒng)化工程。實(shí)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的控制方式是西方的管理方式，這種控制方式優(yōu)勢(shì)在于能夠?yàn)槠髽I(yè)管理提供良好的工作氛圍，直接實(shí)現(xiàn)對(duì)管理中樞的操縱與布置。重點(diǎn)控制并不意味著只針對(duì)某一方面進(jìn)行管理，而是對(duì)某一方面的管理變得細(xì)致化。

4.2 自適應(yīng)控制

自適應(yīng)控制方法在橋梁結(jié)構(gòu)變形控制中是最為常見的方法之一，也是作為施工過程中標(biāo)高以內(nèi)歷史測(cè)值、預(yù)測(cè)值等有關(guān)數(shù)據(jù)最為關(guān)鍵的測(cè)量方法，通過對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)主要參數(shù)的整理、分析、計(jì)算，找出出現(xiàn)誤差的原因，之后對(duì)問題參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，最終達(dá)到控制參數(shù)的目的，這是實(shí)測(cè)值和預(yù)測(cè)值準(zhǔn)確度的有力保障。

5 結(jié)束語

在大跨度橋梁施工中，橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的變形控制最為關(guān)鍵，需要充分加強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)全面分析，方可采取有效方法進(jìn)行后續(xù)控制，便于相關(guān)策略和橋梁結(jié)構(gòu)模式的綜合探討，橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要充分提高橋梁安全等級(jí)和使用壽命。從提高施工質(zhì)量、項(xiàng)目整體使用價(jià)值出發(fā)進(jìn)行分析，可充分提高項(xiàng)目建設(shè)的合理性、科學(xué)性。對(duì)建筑行業(yè)的長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展具有積極影響。

［1］何雄君，范立礎(chǔ)，邵吉林.大型橋梁施工預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)研究［J］.中國(guó)公路學(xué)報(bào)，2011（01）.

［2］齊林，黃方林，賈承林.連續(xù)剛構(gòu)橋施工線形和應(yīng)力的分析與控制［J］.鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2012（02）.

U445.4

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.01.128

2095－6835（2018）01－0128－02

〔編輯：張思楠〕