大跨度斜拉橋的施工監(jiān)控對(duì)策

王承勛

(中鐵二院(成都)咨詢監(jiān)理有限責(zé)任公司，四川成都 610031)

0 引言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，大量基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)尤其是大跨度斜拉橋的施工進(jìn)行需要有良好的施工監(jiān)控體系來保證其施工質(zhì)量。目前，由于大跨度斜拉橋具有優(yōu)越的大跨度和良好的使用性能，使得它在橋梁建筑中占據(jù)了首要的地位。但是，大跨度斜拉橋由于其多次超靜定結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)計(jì)算十分復(fù)雜。其跨度過大、工程造價(jià)高、建設(shè)周期長(zhǎng)等特點(diǎn)使得在建設(shè)過程中，對(duì)橋梁建設(shè)材質(zhì)的要求十分嚴(yán)格。為此，要求相關(guān)部門加強(qiáng)對(duì)大跨度斜拉橋的施工監(jiān)控，使得橋梁建設(shè)嚴(yán)格按照施工程序進(jìn)行，及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種問題，及時(shí)調(diào)整、解決，從而保證大跨度斜拉橋的質(zhì)量安全。

在大跨度斜拉橋施工過程中，施工質(zhì)量極易受到各種環(huán)境因素的影響，從而引發(fā)大跨度斜拉橋的質(zhì)量問題，如因受到地基沉陷使大跨度斜拉樁出現(xiàn)微小傾斜，導(dǎo)致大跨度斜拉橋出現(xiàn)理論值之外的誤差等，從而降低了大跨度斜拉橋的質(zhì)量安全，易引發(fā)重大的橋梁建筑事故，因此，必須要加強(qiáng)施工監(jiān)控。

1 大跨度斜拉橋的特點(diǎn)及施工監(jiān)控的重要性

1.1 大跨度斜拉橋特點(diǎn)

大跨度斜拉橋由斜拉索、塔柱以及主梁這三部分組成，之所以成為大跨度斜拉橋，是因?yàn)闃蛄鹤陨淼母呖缍?。在建設(shè)過程中，用數(shù)根高強(qiáng)度的斜拉索將橋梁主梁斜拉在塔柱上，主梁受到巨大的壓力和反力，從而提高了主梁的穩(wěn)定性，大大提高了橋梁的跨度。在大跨度斜拉橋建設(shè)過程中，由于橋梁主梁由斜拉索固定，與地面分離，不受地面環(huán)境影響，由于其高強(qiáng)度的拉力，大大提升了其抗風(fēng)能力，提高了橋梁的穩(wěn)定性。但是，由于大跨度斜拉橋橋梁結(jié)構(gòu)為多次超靜定結(jié)構(gòu)，受力非常復(fù)雜，橋梁設(shè)計(jì)計(jì)算工作十分復(fù)雜，對(duì)橋梁斜拉索質(zhì)量要求嚴(yán)格，連接構(gòu)造極其復(fù)雜，同時(shí)由于大跨度斜拉橋的特點(diǎn)，較多的高空作業(yè)給施工帶來了巨大的安全隱患。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展，社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施得以大量建設(shè)，尤其是我國(guó)經(jīng)濟(jì)運(yùn)輸線的公路、橋梁的建設(shè)。由于大跨度斜拉橋在當(dāng)前橋梁建筑中造價(jià)相對(duì)較低、外形優(yōu)美、使用壽命長(zhǎng)，諸多優(yōu)點(diǎn)使得大跨度斜拉橋在目前的橋梁建筑中占據(jù)了首要地位。隨著人們安全意識(shí)的不斷提高，人們對(duì)大跨度斜拉橋的質(zhì)量安全越來越重視。

1.2 大跨度斜拉橋施工監(jiān)控的重要性

橋梁的質(zhì)量安全與施工過程中的監(jiān)控密切相關(guān)。良好的施工監(jiān)控可以確保橋梁的建設(shè)質(zhì)量，對(duì)大跨度斜拉橋尤其如此。由于大跨度斜拉橋跨度過大，施工工期長(zhǎng)，建設(shè)難度大，對(duì)橋梁建筑材料質(zhì)量要求極其嚴(yán)格，同時(shí)，橋梁本身極易受環(huán)境因素的影響，因此，要加強(qiáng)對(duì)大跨度斜拉橋的施工監(jiān)控，嚴(yán)格把關(guān)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)建設(shè)中存在的問題，及時(shí)解決，要確保大跨度斜拉橋嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工。在施工過程中，要定期不定期進(jìn)行大跨度斜拉橋質(zhì)量檢測(cè)，測(cè)量橋梁受力情況，確保符合大跨度斜拉橋設(shè)計(jì)要求，對(duì)橋梁外觀進(jìn)行模擬測(cè)驗(yàn)，充分確保大跨度斜拉橋的建設(shè)質(zhì)量與建設(shè)外觀、設(shè)計(jì)要求一致。

在大跨度斜拉橋工程施工過程中，要建立健全橋梁施工監(jiān)控機(jī)制，對(duì)大跨度斜拉橋施工過程進(jìn)行全程監(jiān)控，時(shí)刻掌握第一手資料，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、調(diào)整大跨度斜拉橋在設(shè)計(jì)、施工中存在的問題，以確保大跨度斜拉橋的施工質(zhì)量，提高大跨度斜拉橋的使用壽命。

2 大跨度斜拉橋施工中的監(jiān)控問題

2.1 施工方對(duì)監(jiān)控作用認(rèn)識(shí)不足

在大跨度斜拉橋施工建設(shè)過程中，施工方對(duì)橋梁監(jiān)控的重要性認(rèn)識(shí)不足，在監(jiān)控過程中，施工方為簡(jiǎn)化監(jiān)控程序，減少監(jiān)控過程中的資金支出，通常對(duì)大跨度斜拉橋的監(jiān)控不重視，監(jiān)控過程隨意化、簡(jiǎn)單化，呈現(xiàn)應(yīng)付趨勢(shì)。這些現(xiàn)象嚴(yán)重影響了監(jiān)控工作的進(jìn)行，使得監(jiān)控過程不科學(xué)，監(jiān)控質(zhì)量難以得到保障，難以確保大跨度斜拉橋的建設(shè)質(zhì)量，嚴(yán)重地影響了大跨度斜拉橋的使用壽命。

2.2 施工監(jiān)控體系不完善

目前，我國(guó)大跨度斜拉橋的施工監(jiān)控體系還不夠完善，監(jiān)控過程通常只重視橋梁建設(shè)工期、橋梁建設(shè)中的資金使用等，缺乏對(duì)橋梁質(zhì)量真正的監(jiān)控，對(duì)橋梁監(jiān)控不到位，由于技術(shù)水平的限制，對(duì)大跨度斜拉橋施工中的各部分受力難以進(jìn)行有效的檢測(cè)，對(duì)環(huán)境的監(jiān)控程度不夠，難以科學(xué)評(píng)估環(huán)境對(duì)大跨度斜拉橋的影響程度。

2.3 部分大跨度斜拉橋施工監(jiān)控水平過低

由于大跨度斜拉橋其復(fù)雜的多次超靜定結(jié)構(gòu)，使得橋梁設(shè)計(jì)計(jì)算難度極大，這就要求監(jiān)控部門要具備高素質(zhì)人才，用專業(yè)知識(shí)對(duì)多次超靜定結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算，從而肯定大跨度斜拉橋建設(shè)的可實(shí)施性。然而，由于我國(guó)目前具備大跨度斜拉橋多次超靜定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的人才非常短缺，大跨度斜拉橋監(jiān)控部門難以對(duì)多次超靜定結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的計(jì)算，難以確保大跨度斜拉橋設(shè)計(jì)的科學(xué)性以及可實(shí)施性的。

2.4 缺乏對(duì)大跨度斜拉橋的后期監(jiān)控

在大跨度斜拉橋?qū)嶋H建造中，監(jiān)控部門通常只重視對(duì)大跨度斜拉橋建設(shè)過程中的質(zhì)量監(jiān)控，而忽視了對(duì)大跨度斜拉橋的使用期監(jiān)控，不能夠?qū)Υ罂缍刃崩瓨蚝笃谑褂弥谐霈F(xiàn)的問題及時(shí)的發(fā)現(xiàn)、解決，這也是大跨度斜拉橋監(jiān)控中存在的一大缺陷。

3 大跨度斜拉橋施工監(jiān)控問題解決對(duì)策

針對(duì)我國(guó)目前大跨度斜拉橋施工監(jiān)控現(xiàn)狀，提出了以下的解決方案。

3.1 建立健全大跨度斜拉橋監(jiān)控機(jī)制

結(jié)合我國(guó)長(zhǎng)期以來的大跨度斜拉橋建設(shè)管理經(jīng)驗(yàn)，充分考慮多方面的因素，建立健全完善的大跨度斜拉橋監(jiān)控機(jī)制，從橋梁的施工材料、施工工序、施工進(jìn)度、工程設(shè)計(jì)、多次超靜定結(jié)構(gòu)科學(xué)計(jì)算、橋梁施工中的質(zhì)量檢測(cè)、大跨度斜拉橋后期運(yùn)營(yíng)中的質(zhì)量監(jiān)管等多方面進(jìn)行監(jiān)控，充分保證大跨度斜拉橋的橋梁質(zhì)量，保證橋梁的正常運(yùn)營(yíng)。

3.2 加強(qiáng)對(duì)大跨度斜拉橋的施工監(jiān)控

加強(qiáng)對(duì)大跨度斜拉橋的施工監(jiān)控，加大監(jiān)控力度，制定科學(xué)監(jiān)控機(jī)制，給大跨度斜拉橋施工中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都安插相應(yīng)的監(jiān)控人員，對(duì)大跨度斜拉橋建設(shè)實(shí)施全方位專人化監(jiān)控、專人化管理。在大跨度斜拉橋運(yùn)營(yíng)階段，安排專業(yè)人員對(duì)橋梁進(jìn)行定期檢查、做定期的受力分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)大跨度斜拉橋在后期運(yùn)營(yíng)時(shí)期出現(xiàn)的問題，并及時(shí)解決，從而確保大跨度斜拉橋的質(zhì)量安全。

3.3 實(shí)施大跨度斜拉橋運(yùn)營(yíng)階段的長(zhǎng)期監(jiān)控

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大量大跨度斜拉橋投入運(yùn)行，提高了兩岸的經(jīng)濟(jì)、文化交往頻繁程度，促進(jìn)了兩岸的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系，為保證這些大跨度斜拉橋的長(zhǎng)期正常運(yùn)營(yíng)、提高運(yùn)營(yíng)安全度、增加大跨度斜拉橋使用壽命，確保交通的舒暢、快捷，要加強(qiáng)對(duì)大跨度斜拉橋的運(yùn)營(yíng)階段的長(zhǎng)期監(jiān)控。

然而，在大跨度斜拉橋日常檢查過程中，難以檢測(cè)到橋梁的受力情況，難以確定大跨度斜拉橋是否處于正常的工作條件下，這給橋梁的維修加固工作帶來了一定的難度。目前，國(guó)際上通常在大跨度斜拉橋中建立了長(zhǎng)期的形變檢測(cè)系統(tǒng)，以此來進(jìn)行大跨度斜拉橋的后期運(yùn)營(yíng)階段的質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作。所謂的形變檢測(cè)系統(tǒng)，是指在大跨度斜拉橋建設(shè)過程中，在斜拉索與主梁以及塔柱之間安插檢測(cè)元件，利用計(jì)算機(jī)對(duì)大跨度斜拉橋進(jìn)行檢測(cè)，時(shí)刻監(jiān)控各個(gè)檢測(cè)元件的位置變化以及受力情況，根據(jù)檢測(cè)元件的位置變化情況確定大跨度斜拉橋的形變狀況，根據(jù)受力變化情況確定大跨度斜拉橋的受力變化情況，并根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)橋梁進(jìn)行評(píng)估，并進(jìn)行相應(yīng)的維修，從而確保橋梁的質(zhì)量安全。這種做法打破了常規(guī)的檢修方式，實(shí)現(xiàn)了大跨度斜拉橋難以檢測(cè)、維修的突破。

為加強(qiáng)對(duì)大跨度斜拉橋的后期監(jiān)控，我國(guó)要參考國(guó)外先進(jìn)的監(jiān)控方法，結(jié)合我國(guó)具體實(shí)踐，建立適合我國(guó)國(guó)情的大跨度斜拉橋形變檢測(cè)系統(tǒng)。在建設(shè)過程中，要充分考慮橋梁的實(shí)際情況，選取合適的檢測(cè)元件安插點(diǎn)，創(chuàng)建科學(xué)的元件分析系統(tǒng)，做好元件數(shù)據(jù)收集、整理、分析工作，并針對(duì)相應(yīng)的變化，做出科學(xué)的評(píng)估以及對(duì)維修工作提出科學(xué)的建議。

在建立大跨度斜拉橋形變檢測(cè)系統(tǒng)時(shí)，通常分三大步完成:

1)建立靜態(tài)形變檢測(cè)系統(tǒng)。2)建立動(dòng)態(tài)形變檢測(cè)系統(tǒng)。3)建立科學(xué)計(jì)算分析系統(tǒng)。

靜態(tài)形變檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)大跨度斜拉橋常規(guī)數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和統(tǒng)計(jì);動(dòng)態(tài)形變檢測(cè)系統(tǒng)主要檢測(cè)大跨度斜拉橋在后期運(yùn)營(yíng)階段橋梁的各數(shù)據(jù)變化，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理;科學(xué)的計(jì)算分析系統(tǒng)對(duì)以上兩個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)處理、對(duì)比、分析，評(píng)估出大跨度斜拉橋質(zhì)量變化情況，并針對(duì)相應(yīng)的情況提出解決措施。

4 結(jié)語(yǔ)

在大跨度斜拉橋的施工過程中，加強(qiáng)對(duì)橋梁建設(shè)的施工監(jiān)控，時(shí)刻監(jiān)控工程進(jìn)度，針對(duì)大跨度斜拉橋跨度過大，加強(qiáng)對(duì)橋梁材料進(jìn)行檢驗(yàn)、管理，保證材料質(zhì)量的安全，確保在大跨度斜拉橋施工建設(shè)過程中，塔柱的建設(shè)質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求，并且能夠承受巨大的拉力;針對(duì)其特殊的多次超靜定結(jié)構(gòu)，要求對(duì)橋梁設(shè)計(jì)進(jìn)行科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)計(jì)算，消除相對(duì)誤差，確保大跨度斜拉橋的質(zhì)量。在大跨度斜拉橋建設(shè)工程事業(yè)中，要不斷學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)、參考國(guó)外先進(jìn)的理論體系、結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況，運(yùn)用專業(yè)的大跨度斜拉橋建設(shè)知識(shí)，創(chuàng)新大跨度斜拉橋建設(shè)方法、技能，建立科學(xué)的大跨度斜拉橋監(jiān)控機(jī)制，完善管理體系，加強(qiáng)對(duì)大跨度斜拉橋的質(zhì)量監(jiān)管，確保大跨度斜拉橋的質(zhì)量安全，促進(jìn)社會(huì)的繁榮發(fā)展。

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