淺談大跨度焊接鋼箱梁斜拉橋施工控制技術應用

馬非

（中交四公局投資事業部，呼和浩特 010000）

1 引言

隨著我國現代化建設的持續推進，各種新型建筑工程工藝逐漸引入建筑行業中，極大地提升了建筑效率和建筑速度。斜拉橋結構穩定、使用壽命長、工程安全性高，在我國橋梁建筑中得到了廣泛的應用，但由于斜拉橋施工效果往往會與預期效果之間存在一定的偏差，影響最終工程質量，因此必須對斜拉橋施工控制技術進行研究和分析，保證橋梁運行的安全性和可靠性。

2 大跨度焊接鋼箱梁斜拉橋施工概況

隨著我國經濟的迅速發展和基礎設施建設體系的完善，橋梁公路的建設工程項目越來越多，建設質量也不斷得到提升，斜拉橋具有穩定的結構模式，廣泛應用于橋梁的施工過程之中。但是由于斜拉橋屬于高次超靜定體架構，在斜拉橋的建設過程中不可避免地會產生一定的誤差，導致實際施工結果與預期產生偏差[1]。如果不能嚴格地調整和管控施工過程中的偏差，會影響整體橋梁的施工質量。當前，我國已經修建起大量的斜拉橋，這對我國交通運輸和經濟建設有著十分重要的作用。鋼主梁形式結構一般用于跨度大于500m以上的斜拉橋，斜拉橋技術目前在世界范圍內已經有了十分廣泛的應用，運用技術手段對斜拉橋的質量和誤差進行控制，可以降低誤差對橋梁穩定性的影響，提高斜拉橋的安全性和可靠性。

建筑技術的不斷發展使得斜拉橋的跨度也不斷增加，施工誤差對施工質量的影響也更加顯著。因此，在進行斜拉橋施工控制技術研究中，需要對涉及的施工方案的各項技術進行分析和探究，包括應力測試技術、線形測量技術、索力測試技術、溫度測試和分析技術、現代控制理論以及誤差分析和調整手段[2]。

3 大跨度焊接鋼箱梁斜拉橋施工控制技術

3.1 大跨度焊接鋼箱梁斜拉橋施工控制要點

大跨度鋼箱梁斜拉橋施工控制技術與常規的PC 梁斜拉橋施工控制技術相比存在很多不同的特點，包括施工控制、目標多元化、誤差來源多元性、施工控制調整手段局限性和溫度影響顯著性等。由于大跨度焊接鋼箱梁斜拉橋施工所涉及的技術和要點較多，時間持續較長，產生施工誤差的原因多種多樣，相應的施工控制目標也具有多樣性的特點。在鋼箱梁斜拉橋施工過程中，主要的控制目標包括施工類目標、焊接類目標、內力類目標以及線形類目標等。在進行鋼箱梁焊接過程中，由于焊縫的收縮，還會導致施工狀態存在差異，因此，在進行施工控制技術分析時，要注意相應誤差的產生原因并制定消除的措施和方案。

大跨度焊接鋼箱梁斜拉橋的施工過程中會遇到各種各樣誤差的影響因素，包括焊縫收縮影響、施工操作影響、測量影響以及計算影響等。誤差因素可以通過技術分析和反復的實驗對其進行有效控制。因此，在施工過程中需要對施工現場的實際情況進行分析和考察，建立誤差模型，預測施工期間可能遇到的誤差和影響誤差的因素，并采取有效的措施進行改善。誤差影響因素的多樣性也導致控制目標的多元性的特征。在實際控制過程中，需要再從焊接、施工、測量以及計算等多種方面來實現，注意施工誤差影響的每一個細節，做好目標控制工作，將每個方面都融入整體當中進行考慮。在施工過程中，由于溫度、環境、氣候等因素的影響，還會導致施工時存在構件溫度場分布差異情況，影響施工計算分析和施工過程控制，干擾施工精度，增大施工誤差。所以，在實際施工過程中，一定要重視對施工關鍵工序的控制，斜拉橋主跨合龍階段需要進行連續的溫度監測以及正確梁長的測定，確定合理的合龍段長度以及施工方案。

3.2 大跨度焊接鋼箱梁斜拉橋施工控制技術特點

斜拉橋施工控制主要包括施工控制技術和施工控制組織體系兩部分內容。在進行斜拉橋施工誤差分析和控制工作之前，首先需要對斜拉橋施工控制涉及的各種內容和體系進行研究與分析。作為一項系統性的工程，斜拉橋施工控制會面臨各種各樣因素的影響，制約斜拉橋施工控制的質量。因此，必須要對斜拉橋施工的整個過程進行研究和分析，明確施工控制技術的重點和難點。在施工之前，設計人員需要對施工場地的實際情況進行全面系統的勘測和研究，收集歸納資料，對影響施工過程的因素和當地的地質條件進行信息分析，并根據收集到的數據完成計算分析工作，制定合理有效的施工方案和施工規劃圖，為施工提供專業的理論支撐和技術保障，保證施工工程項目得以順利安全的推進。在施工期間，由于溫度會對整體施工質量產生較大的影響，因此要對溫度情況進行模擬分析，探討能夠降低溫度對施工質量的影響的方法，設置相應的溫度監控點，對溫度變化情況進行實時監控和分析，盡可能地避免溫度帶來的誤差。

4 斜拉橋施工控制技術的應用

4.1 工程概況

大黑河斜拉橋（135m+135m）為拱形四塔柱的單塔雙索面、塔墩固結、塔梁分離體系，主橋長270m，布置形式為2×135m，橋梁總高度86m，其中，橋面以下21m，橋面以上65m。主墩設置在大黑河河心洲上，單孔分別跨越南北兩側河道及岸上巡河路，樁基為50根長95m，直徑為2m的C35水下混凝土摩擦樁，承臺為24m×50m×6m的C35 普通混凝土大承臺，主墩為C50普通混凝土下塔柱，主梁為鋼混組合梁，拉索采用扇形雙索面平行鋼絲。

4.2 大黑河斜拉橋施工控制技術分析

大黑河斜拉橋在建設之前由專業技術人員建立科學系統的施工控制體系，主要對斜拉橋主梁應力和溫度影響進行控制，對大黑河斜拉橋施工當地的情況進行全面系統的分析，明確影響施工正常進行的風險因素，建立預警機制。加強對施工技術和施工人員的管理，從而最大程度地降低施工誤差，保證施工誤差控制在規定的范圍之內。在該橋梁大跨度焊接工程項目中，要求焊接人員實現控制線形平順，保證焊接質量，縮短施工時間，加快施工進度。

該斜拉橋的鋼箱梁采用懸臂吊裝的方法進行施工，施工內容包括鋼箱梁梁段起吊到位、確定鋼箱梁匹配并調整箱梁梁段的標高，之后完成對鋼箱梁環縫的焊接，進行斜拉索第一次張拉，用吊機移動到位之后完成第二次張拉。在大黑河斜拉橋施工控制中，通過建立完善的施工控制體系，明確施工期間會導致加大施工誤差的各項因素，利用控制網絡理論，處理多元化控制目標，并采用溫度控制技術，減少溫度對施工誤差的影響。

在施工之前進行預測計算是保證大黑河斜拉橋施工順利進行的重要因素，根據工程施工情況和施工環境，制定合理的計算參數，分析整個施工過程的影響因素，采用加速度傳感器以及錨索計對施工過程中的斜拉索立進行測試。在索塔下橫梁的上下塔柱斷面設置相應的應力測試點，根據結構受力特點和構建標準，在混凝土內部預埋鋼弦計，測量內部應力情況。然后結合橋梁結構特征以及靜動實驗，進行誤差的長期觀測和實時監控。大黑河斜拉橋的施工控制原則是以線形控制為首要的施工標準，盡可能地將連接段焊縫寬度和索力寬度等多元化的控制目標控制在規定誤差范圍之內，保證施工精度。

5 結語

綜上所述，隨著現代建筑體系的不斷發展和完善，大跨度焊接鋼箱梁斜拉橋技術越來越成熟，在當前長度要求較長，安全性要求較高，車流量大的橋梁建筑中有十分廣泛的應用。本文主要通過對大跨度焊接鋼箱梁斜拉橋當前施工概況的探究，指出控制施工期間誤差的施工控制技術，并以大黑河斜拉橋建筑工程項目為例，指出施工控制技術的具體應用方案，希望能夠為相關建筑行業提供一定的參考。