连续刚构桥梁施工控制的探讨

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连续刚构桥梁施工控制的探讨
本文通过从概括与必要性、内容与原则、控制方法、施工监测、信息反馈等几个方面来探讨连续刚构桥梁的施工控制,以供在连续刚构桥梁施工过程中进行参考。

标签:连续刚构桥;悬臂施工;标高;应力;预拱度;施工监控
前言
本人曾参与过一些连续刚构桥梁设计和施工控制项目,到目前为止,一些项目已完工,且运营状况良好,符合设计的要求。

通过的自己曾参与的工作实践,在这里就连续刚构桥梁施工控制这一问题抒发一下自己的见解,希望对以后连续刚构桥梁施工控制上可以起到借鉴。

1 连续刚构桥梁施工控制的概括与必要性
在桥梁施工中,为保证施工安全和结构恒载内力、结构线形符合设计,这一桥梁施工控制最基本的要求,由于连续刚构桥梁跨度大,施工过程存在结构体系转换的特点,而施工控制的特点是由大桥本身的结构特点决定,因此通常采用悬臂分节段施工,属于自架设体系桥梁。

连续刚构桥梁各施工阶段是一个连续、系统的施工体系,前期工作的成果直接影响后期阶段的结果,且由于连续刚a构桥梁自身的特点,特别是施工标高偏低的情况是很难在后续阶段予以弥补的。

可见,连续刚构桥梁施工控制除了必须进行施工全过程跟踪监测和及时发现问题以外,对将要施工的阶段状态及施工参数进行准确预报显得更为重要。

在连续刚构桥梁的施工过程中常有一些不定性的问题发生,我们需要通过对连续刚构桥梁施工的控制来解决这些问题,保障我们施工的安全性以及项目的完整性。

连续刚构桥梁施工所常见的问题有:
(1)连续刚构桥梁的跨度往往都很大,且其结构体系在施工过程中存在转换的特点,所以我们同程就采用自架设体系桥梁的一种方式悬臂施工法。

(2)在桥梁设计时提供的桥梁预拱度都是按照国家规定的设计规范里面的要求来确定设计参数的,而理论的数据参数与施工场地现有的实际材料的参数之间将会存在着一定的误差,这存在的误差就会使得理论设计计算与实际施工情况有所出入。

(3)桥梁设计的时候对环境的考虑常是以理想环境来参考,环境的温度一般是以一个定值来模拟,而在施工过程中,由于连续刚构桥梁都是大跨度桥梁,施工不会在短期内完成,常常是年复一年的,环境温度一直处于变化的,这就使得施工会出现困难,可能带来问题。

(4)桥梁设计时对施工单位的施工机具都是以理想最好的情况来设定,但在实际施工过程中施工单位的施工机具都各不相同,这就使得最终桥梁不能达到最初所期望的标准。

施工控制工作不仅保证了桥梁施工过程中结构的安全性,而且也保证了施工挂篮本身的稳定性。

2 连续刚构桥梁施工控制的内容与原则
控制工作主要包括确定控制方法和建立控制系统、施工控制分析、施工监测及信息反馈、实施控制、结构计算分析、挠度监测、应力监测、立模标高的确定。

控制的原则是以箱梁底部线性控制为主、应力监测为辅,同时在施工过程中严格控制预应力,确保预应力施工的质量。

在连续刚构桥梁的施工中预应力的施工是最为关键的一步,在施工的过程中严格控制预应力的标准则是保证预应力施工安全的主要环节。

确定控制方法和建立控制系统、施工控制分析、施工监测及信息反馈、实施控制、结构计算分析、挠度监测、应力监测、立模标高的确定等是连续刚构桥梁施工控制的内容,而以箱梁底部线性控制为主、应力监测为辅则是控制的原则。

桥梁的施工最基本的要求是保证桥梁的安全性和稳定性,且一切技术指标都符合规范设计的要求,而大桥本身的结构特点则决定着施工控制的特点。

要想桥梁最终能达到所需要的目标,中间就需要一个极为复杂的施工过程来保障。

连续刚构桥梁施工的过程是一个连续性、系统性的过程,前期的施工成果对后期会产生严重的影响,例如标高这一点,因为桥梁设计时连续性的过程,前期对标高所产生的误差将会给后期带来不可修改的问题,所以这就需要我们对连续刚构桥梁施工的管理从开始进行到最后,长期进行、全面跟踪、及时发现问题并修正,使桥梁更加的安全可靠。

3 连续刚构桥梁施工控制方法
“预报-施工-监测-识别-判断-修正-预报”这一循环特点过程是连续刚构桥梁施工控制所特有的过程。

前期预测与后期调整相结合法、预测控制法这两种方法是桥梁施工控制方法所常用的两种方法,而预测控制为主、后期修正为辅的方法是根据连续刚构桥梁的结构以及施工的特点所决定采取的方法。

主梁标高的控制在连续刚构桥梁施工控制的过程中应该作为重点,通过分解的形式来是主梁各阶段的施工标高得到确定,这样就能设定主梁预拱度的高度了。

在以主梁标高为主要控制重点的同时还要以预应力检测来保证桥梁结构的安全。

对于主梁的预拱度的确定目前我们所采用的方法主要是采用理论计算和经验总结两种形式,其中理论计算是通过严谨的计算分析,得出准去的数据来确定主梁的预拱度;而经验总结则是通过以前的数据,经过总结分析,通过数据的比较来得出主梁的预拱度,在实际项目中经验总结具有相当重要的参考意义。

为考虑大跨度连续刚构桥梁的预拱度,我们就会分别考虑每一个影响结构变形的因素,同时对于所有因素之间的相互影响我们有不需要考虑,这样把所有数
值求和既是我们所需要的数值。

叠加法则对于大跨度连续刚构桥梁的预拱度的数值比较清晰,操作是方便计算分析,不易出错,但是叠加法的数值很多,工作量很大,往往工作比较繁复。

采用混合的方法来对大跨度连续刚构桥梁的预拱度分析并确定主梁立模标高是完全可以的。

4 施工监测及信息反馈
施工监测在连续刚构桥梁施工控制中具有重要的位置,通过对施工过程中的数据的统计,及时的反馈信息进行认证,通过模拟系统对施工过程中产生的误差等因素控制分析,以得出施工的效率以及下段主梁应使用的施工参考系数。

监测的主要项目如下:
4.1 对材料参数的测试监测
材料作为建筑结构的重要组成部分,它的好壞直接决定桥梁的优良,结构上材料的参数直接影响到主梁的预拱度以及主梁的内力承受度。

所以从施工开始到结束所有的过程中都应当对施工所用的材料(混凝土、钢线等)进行物理及力学参数的监测,主要监测的项目包括:混凝土容重、弹性模量、收缩徐变特性参数及钢绞线弹性模量、延伸率、管道摩阻系数等,使这些数据在连续刚构桥梁施工监测中帮助施工更好的进行。

4.2 对应力的监测
在施工中控制中我们应关键对主要结构的界面受力情况进行监测,以及时作出安全预警来使施工方有足够的时间作出应急措施来保证结构的安全。

应变的反映是我们监测主要的选取点,主要采用的是钢弦式应力计,这种方法适用于长期观测,它有性能稳定、使用简便、不受温度影响等优点。

缺点是在使用中一定要确定好钢弦式的应力计初始值,这样才能更真实的放映出应力的绝对值,这在施工当中一定要重视。

4.3 对变形的监测
在施工过程中对变形的监测也是十分重要的。

应为所做好的结构在实际中会应为情况的变化产生变形,在适度的方位内不会影响桥梁的安全,但同时对它的监测也必不可少。

主要做的是对主墩以及主梁变形的监测,在监测变形的过程中取得准去的数据很重,因此设立控制点与观测点,建立观测系统很有必要。

参考文献
[1]范立础主编.《桥梁工程》.北京:人民交通出版社,1986.
[2]徐君兰主编.《大跨度桥梁施工控制》.北京:人民交通出版社,2000.
[3]范立础编著.《预应力混凝土连续梁桥》.北京:人民交通出版社,1987.。

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