公路水運工程中承重支架的結構設計與監測

張建東，劉朵主編

上海科學技術出版社出版

公路水運工程是現代交通基礎設施的重要組成部分，其中包括橋梁、隧道、碼頭等重要工程。在這些工程中，承重支架扮演著非常重要的角色。如在橋梁建設過程中，承重支架可以用于支撐橋梁的主梁、側梁等關鍵部件，以確保橋梁在建造過程中的穩定性和安全性。承重支架的使用不僅可以提高工程的建設質量和安全性，而且可以提高工作效率，減少施工時間和成本。

《公路水運工程承重支架安全技術指南》一書以數值模擬的分析數據為基礎，對公路水運工程承重支架施工的整體過程及支架的結構設計方法進行介紹。該書共十一章：前兩章簡要介紹基本信息；第三章講述了支架的基本要求、風險等級、種類和選型原則；第四章說明了支架的安全性能指標；第五章對荷載的類型、標準值和組合進行了描述；第六章著重介紹支架結構設計的方法，包括水平桿設計計算、穩定性計算和地基承載力計算等；第七章分析支架的構造要求，其中重點關注碗扣支架和盤扣支架；第八至十一章對承重支架的施工進行了重點介紹，包括施工過程、檢查與驗收、監測與監控以及安全管理等。結合該書內容，本文主要針對承重支架的結構設計與監測進行探討。

一，結構設計。在進行公路水運工程承重支架結構設計時，需要考慮許多因素，包括支架的強度、剛度和穩定性等，以確保支架能夠承受并安全地運輸重型物品。承重支架的主體結構通常由鋼制構件組成，包括縱梁、橫梁、支撐架等。這些構件需要具有足夠的強度和剛度，以保證支架能夠承受重型物品的重量，避免重型物品在運輸過程中產生振動和沖擊。承重支架的各個構件應該保證緊密連接，避免各個構件在運輸過程中出現松動和位移。常用的連接方式包括焊接、螺栓連接和銷軸連接等。承重支架的支撐方式需要根據運輸路線和條件、地形和路況等因素來選擇，包括氣墊、輪子、滑輪等。

需要注意的是，為了保護支架和運輸物品的安全，支架的結構設計需要考慮防護措施。一方面，公路水運承重支架通常是鋼結構，容易被腐蝕，因此需要涂上防腐層，以保護其表面。另一方面，公路水運承重支架通常位于車輛行駛的道路上，需要防止車輛碰撞支架。因此，需要在支架的兩端和底部安裝防撞設施，以減輕車輛碰撞的沖擊破壞。此外，需要定期檢查和維護公路水運承重支架的結構材料和零部件，確保其可靠性和安全性；也可以在公路水運承重支架上安裝監測系統，實時監測支架的狀態和變形情況，避免事故的發生。

二，監測。公路水運承重支架的破損或損壞可能導致結構不穩定和崩塌，對公眾和周圍環境造成嚴重威脅。監測承重支架，可以及早發現潛在的問題，并采取適當的措施來防止事故的發生；還可以及時了解其結構狀況，發現并解決結構問題，在提高其可靠性和耐久性的同時，提高維護的效率和準確性，延長結構使用壽命，降低維護成本。

１）預壓監測。建造承重支架，通常會先進行鋼筋網的搭設和混凝土澆筑，待混凝土澆筑完成后，需要對承重支架進行預壓，以使其達到設計要求的承載能力。預壓過程中，需要使用液壓千斤頂等工具對承重支架施加一定的壓力，以使其產生一定的變形和應力，確保其在正式使用時能夠承受設計要求的載荷。預壓監測就是通過測量承重支架的應力、變形和位移等參數，實時監測其預應力的變化情況，并對數據進行分析和處理，以保證其預應力的準確性和一致性。預應力不足或者超過設計要求，都會對承重支架的穩定性和安全性產生影響。

２）澆筑監測。公路水運工程承重支架的澆筑監測是指在承重支架的混凝土澆筑過程中，通過對混凝土的坍落度、澆筑速度、振搗等參數進行監測和控制，以確保混凝土質量達到設計要求，并保證承重支架的穩定和安全。首先，在混凝土澆筑過程中需要設立監測點，通過傳感器、測量儀器等實時監測混凝土的坍落度、溫度等參數。其次，需要控制混凝土的澆筑速度和澆筑高度，以確保混凝土的均勻性和密實性；控制振搗頻率和時間，確保混凝土的強度和密實性。最后，需要對監測數據進行處理和分析，對混凝土澆筑過程中出現的問題進行及時處理，確保混凝土澆筑的質量和安全。通過澆筑監控，可以有效控制混凝土澆筑過程中的各項參數，保證混凝土的均勻性、密實性和強度等性能達到設計要求，確保承重支架的穩定和安全。

總之，承重支架結構的穩定對于公路水運工程非常重要，在進行承重支架結構設計時，要考慮主體結構、連接方式及支撐方式等。另外，公路水運工程施工過程中，需對承重支架的預壓和澆筑進行實時監測，確保支架的質量、穩定性和安全性。在未來的公路水運工程建設中，仍然需對承重支架的質量進行重點關注，不斷提升質量監測水平，為工程的成功建設保駕護航。