橋梁施工中大跨徑連續(xù)剛構(gòu)線性控制技術(shù)研究

方志成

(貴州路橋集團(tuán)有限公司)

1 大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁的介紹

縱觀橋梁的發(fā)展史，大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁屬于一個(gè)重要的創(chuàng)舉。這種橋梁類型具有良好的穩(wěn)固性，且橋梁具備T性剛構(gòu)受力及連續(xù)性橋梁的特性，其承載能力極為優(yōu)秀。使橋面的行車性能及跨越江河的能力得到了充分發(fā)揮。并且大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁的外形較為勻稱，形式間接，并具有極為明顯的適應(yīng)性，在各個(gè)地區(qū)地形下都能正常建設(shè)，因而受到了社會(huì)各界的歡迎。大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁連續(xù)墩梁結(jié)實(shí)牢固，且橋梁的雙薄壁橋墩，順橋向、橫向抗彎度及抗扭度都較大，不需要采取其他橋梁的設(shè)計(jì)中在橋梁設(shè)置伸縮縫，橋梁本身的性能能保證平穩(wěn)行車。橋梁的主梁支點(diǎn)處較大的負(fù)彎距能有效降低跨中正彎矩，具有良好的順橋向抗彎剛度以及橫橋向抗扭度，也能有效的控制跨中梁高的尺寸，使得橋梁整體外觀及流暢性得到提高。連續(xù)剛構(gòu)橋梁的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):一是墩梁結(jié)實(shí)穩(wěn)固，具有多個(gè)主墩，且柔度良好;不需要進(jìn)行伸縮縫及支座的設(shè)計(jì)，跳過的傳統(tǒng)的構(gòu)件養(yǎng)護(hù)及更換的工作，降低施工成本;從受力方面來說，結(jié)合上部連續(xù)梁的結(jié)構(gòu)特性，計(jì)入橋墩的受力、混凝土的收縮徐變等以及溫差導(dǎo)致的彈塑性變化，將進(jìn)一步的提高橋墩的整體柔度，有效的降低了其所受的彎矩，而且這對(duì)橋梁結(jié)合處的鋼架受力的性質(zhì)影響較低;抗震性能良好。若在未知的條件下發(fā)生地震，橋梁可將水平地震力均勻的分布至各個(gè)結(jié)實(shí)的橋墩上，不需要按照傳統(tǒng)連續(xù)梁設(shè)置制動(dòng)墩或地震專用的抗震支架，對(duì)地震進(jìn)行承受，能夠有效的節(jié)約施工成本;連續(xù)剛構(gòu)橋梁屬于多次特靜定結(jié)構(gòu)。橋梁內(nèi)部混凝土的徐變伸縮、內(nèi)外溫差的變化、預(yù)應(yīng)力的作用以及墩臺(tái)建筑不勻稱都將導(dǎo)致橋梁內(nèi)力以及位移發(fā)生變化，為了對(duì)這類變化所生成的彎矩進(jìn)行控制，連續(xù)剛構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)水平抗推剛度不強(qiáng)、空心高墩或兩薄壁墩等的墩型。

2 橋梁施工中的常見影響因素分析

2.1 橋梁結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響

在進(jìn)行橋梁的設(shè)計(jì)時(shí)，為了保證橋梁能夠正常施工，因此應(yīng)加強(qiáng)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)參數(shù)的驗(yàn)證，切實(shí)保證準(zhǔn)確性，結(jié)構(gòu)參數(shù)直接對(duì)整體的分析結(jié)果有影響。而在實(shí)際施工中往往難以將施工中橋梁結(jié)構(gòu)參數(shù)與設(shè)計(jì)參數(shù)完全一致，其誤差難以避免。為了將橋梁結(jié)構(gòu)參數(shù)與真實(shí)的結(jié)構(gòu)參數(shù)無限接近，通常需要在工地上進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)獲得數(shù)據(jù)，橋梁結(jié)構(gòu)參數(shù)主要概括了預(yù)應(yīng)力、材料設(shè)備的彈性模量、材料容重、工程施工的荷載、材料受溫度的影響系數(shù)以及結(jié)構(gòu)部件的截面尺寸等數(shù)據(jù)。

2.2 施工監(jiān)管

在進(jìn)行橋梁施工時(shí)，應(yīng)進(jìn)行有效的監(jiān)管，并控制在監(jiān)管過程中出現(xiàn)的誤差，這些誤差的出現(xiàn)主要是由于測(cè)量設(shè)備、儀器安裝以及進(jìn)行測(cè)量、數(shù)據(jù)采取等原因，屬于不可控因素。只能盡量降低。

2.3 溫度的影響

溫度對(duì)橋梁造成影響主要表現(xiàn)在以下兩點(diǎn):一是局部溫差的影響;二是年溫差的影響。外界的溫度的變化在施工過程中將導(dǎo)致出現(xiàn)溫度變性，且溫度的變化難以用認(rèn)為手段進(jìn)行控制盒改變，情況較為復(fù)雜且具有未知性，若想對(duì)溫度進(jìn)行有效的控制幾乎是不可能的。因此只有在進(jìn)行監(jiān)管的過程中，將各個(gè)施工階段的溫度變化與結(jié)構(gòu)形變的關(guān)系，進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，并作出兩者的關(guān)系曲線，并對(duì)所得參數(shù)進(jìn)行不斷的矯正。

2.4 施工工藝的影響

在進(jìn)行橋梁施工時(shí)，不同的施工單位具有不同的施工工藝，而施工工藝及相關(guān)管理在很大程度上對(duì)實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)有重要意義，在實(shí)際施工中應(yīng)將相關(guān)的因素進(jìn)行充分考慮，分析在非理想施工環(huán)境中所出現(xiàn)的構(gòu)件制造及安裝等誤差，并嚴(yán)格根據(jù)施工組織計(jì)劃進(jìn)行工程的建設(shè)。

3 橋梁施工中大跨徑連續(xù)剛構(gòu)線性控制技術(shù)分析

3.1 嚴(yán)寒氣候的大型承臺(tái)混凝土施工技術(shù)分析

通常主墩承臺(tái)體積較大，根據(jù)設(shè)計(jì)要求應(yīng)進(jìn)行一次性澆筑結(jié)束，且要求承臺(tái)不可出現(xiàn)裂縫。在進(jìn)行大型混凝土施工階段，溫度因素是主要的裂縫生成原因。在嚴(yán)寒氣候環(huán)境中施工時(shí)，由于外界溫度較低，以致混凝土內(nèi)外出現(xiàn)較大的溫差，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)變形，并受到混凝土內(nèi)部與外部的約束力的影響，出現(xiàn)一定的拉應(yīng)力，最后在拉應(yīng)力的作用下，混凝土出現(xiàn)裂痕。

為了控制混凝土澆筑時(shí)生成的裂縫，可采取以下措施進(jìn)行預(yù)防:一是重視原材料的控制。優(yōu)化混凝土的配合比，使用低水化熱的水泥及加入適量的煤灰粉，以降低混凝土水化熱的生產(chǎn);二是在承臺(tái)混凝土內(nèi)部預(yù)留冷水管及溫度測(cè)試點(diǎn)，利用冷卻水的循環(huán)，對(duì)混凝土內(nèi)部的溫度進(jìn)行控制，進(jìn)而降低內(nèi)外的溫差，通?；炷羶?nèi)外溫差不宜大于25℃，及時(shí)通過各溫度測(cè)試點(diǎn)，對(duì)內(nèi)部的溫度變化進(jìn)行掌握，進(jìn)而及時(shí)調(diào)節(jié)冷卻水的流量，使溫差得到有效控制;三是在嚴(yán)寒氣候施工時(shí)，早晚存在較大的溫差，對(duì)此應(yīng)加強(qiáng)對(duì)混凝土外表面的養(yǎng)護(hù)保溫，將內(nèi)外溫差控制在25℃以內(nèi)，防止混凝土表層應(yīng)外界溫度過低導(dǎo)致表面凍裂;四是致力于混凝土的入模溫度的控制，減少混凝土自身的水化熱。

3.2 高墩外翻內(nèi)爬模的設(shè)計(jì)及垂直度的施工控制

在橋梁施工中，往往對(duì)于高墩施工中，垂直度的控制及混凝土外觀的要求較高，因此在進(jìn)行模板設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)模板的整體剛度進(jìn)行充分考慮，在模板外側(cè)安置衍架，并利用衍架進(jìn)一步設(shè)計(jì)操作平臺(tái)，在各相鄰模板間設(shè)置上下人梯，以便工人及時(shí)處理施工需要及施工檢查。在內(nèi)外模板間利用拉筋進(jìn)行加固，以提高施工質(zhì)量。

3.3 大跨徑預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土曲線連續(xù)剛構(gòu)線性控制施工技術(shù)分析

線性控制主要分為豎向撓度線性控制及軸向線性控制兩方面，在普通連續(xù)剛構(gòu)橋梁而言，其線性控制主要是豎向撓度控制，在一些特殊的橋梁項(xiàng)目中，軸向線性控制也較為重要。

4 結(jié)束語

綜上所述，對(duì)于橋梁施工中大跨徑連續(xù)剛構(gòu)線性控制技術(shù)的研究，對(duì)橋梁業(yè)的發(fā)展有重要意義，建設(shè)單位為了有效的對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行控制處理，可結(jié)合上文所述觀點(diǎn)，進(jìn)行綜合考慮。為我國橋梁業(yè)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

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[3] 葛守飛.高墩大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋施工關(guān)鍵技術(shù)研究[D].長安大學(xué)，2008.