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摘要：独塔单索面钢—砼混合梁斜塔斜拉桥最主要的特点是造型宏伟高达美观，其跨越度较大，能够适应各种特殊的地形。我国对斜拉桥的建造和使用越来越多，对斜拉桥施工的监察与控制也越来越注重，本文将以河源市迎客大桥为例，具体分析独塔单索面钢—砼混合梁斜塔斜拉桥施工监控的过程，并对现今仍存在的问题做了具体分析，并提出未来展望，希望对往后的独塔单索面钢—砼混合梁斜塔斜拉桥施工建设有所帮助。
关键词：独塔单索面钢—砼混合梁斜塔斜拉桥；悬臂拼装；线形控制；施工监控
斜塔斜拉桥在施工过程中很少影响到桥下的通航，一般在选择施工方法时会根据具体环境选择适宜的预制悬拼的方法，加上斜拉桥的经济指标和力学指标都较高，因此斜拉桥适用性强，在现代建筑领域中发展迅速。但是斜拉桥结构为高次超静定结构，要求施工必须与设计保持高度的耦合，施工的方式方法关系到斜拉桥成桥后的内力和线形，所以必须对斜拉桥施工进行严格的施工监控，保证斜拉桥的质量。
一、斜拉桥施工监测与控制的目的和内容
本文对斜拉桥的施工监控的分析以河源市迎客大桥为例，河源市迎客大桥是典型的独塔单索面钢—砼混合梁斜塔斜拉桥，其主箱梁跨度为220米，为单箱三室，箱梁为钢箱梁，次跨度为125米，同为单箱三室，其塔墩梁结实耐力，箱梁的宽度是34米，是我国迄今为止最大跨度的独塔单索面钢—砼混合梁斜塔斜拉桥。本文将以河源市迎客大桥为例对斜拉桥的施工监控作以下具体分析。
（一）斜拉桥施工监测与控制的目的
在进行施工监控时首先应明确对此检测和控制的目的，施工监控过程中，监控者应首先保证桥梁施工过程的安全性，确保结构的科学合理，保证主梁之间能够顺利耦合；其次保证桥梁成桥后与设计图一致，也就是说工程竣工后应符合成桥的规定，是一种合格的成桥状态；最后要实现桥梁结构中的内力和线形与设计一致，符合规范标准，从而保证整个桥的质量过关，能够投入使用。
（二）斜拉桥施工监测与控制的内容
对斜拉桥施工的检测和控制内容较为复杂，首先对施工的监控是指对桥梁施工整个过程的监测和控制，从而使桥梁结构合理，施工过程中的受力和位移都在掌控之中，不会发生太大偏差，同时也要注意结构线形的变化和受力状态的合理。保证最后成桥的规范有效。
二、斜拉桥施工过程的分析和计算
（一）施工过程的设计计算分析
斜拉桥施工过程主要是保证桥梁的结构形式科学合理、结构体系正确以及受力状态合格，这三个要素的不断转换是施工过程的主要监控点。桥梁结构在施工过程中所受负荷不断加大，结构自重和索力都会越来越大，所以施工负荷的作用点也随之在不断的调整，各种负荷的作用和桥梁约束条件的调整以及索力大小的增减都影响着每一个阶段的施工，加上成桥的内在力量和线形都是在设计方案的基础上的实施，所以在施工前需做好设计方案，用计算机模仿桥梁施工过程，所以施工过程的设计对整个工程极其重要。对于河源市迎客大桥的施工过程的设计计算分析主要采用的是三种独立软件交互分析的方法，其设计计算分析的具体流程如图1。
图1 设计分析工作流程图
施工过程设计后的分析包括正装和导拆两种具体分析方法，通过正装分析法来依据实际施工程序具体分析结构，从而得到桥梁结构相关数据，然后运用刀拆分析法使桥梁结构的每个施工阶段的安装位置和内力状态都处于理想状态中。
（二）施工过程的监测和控制的计算分析
斜拉桥施工监控的内容受多种因素的影响，本文河源市迎客大桥的施工监控内容主要从下面几点进行监控。
1.应力控制
所谓应力控制是指为了确保斜拉桥的安全，保证施工过程中斜拉桥结构始终安全，避免混泥土在施工过程中结构受拉应力影响，最后使混泥土结构遭到破坏，也可以保证在校核过程中计算结构的准确和精确；另外，应力控制能够保证桥梁在完工后桥梁的各种混泥土构成部门的受力状态符合标准和设计图。所以在施工过程中进行应力控制是十分重要的。在施工过程中的应力控制，最常见的方法是在较为关键的主梁的截面处埋设高科技产品，即应力传感器，每到施工的关键环节，应力传感器可对关键截面做应力测试，测试的数据能够反映构件的实际情况，然后将所得数值与理论的数值进行对比，如果应力传感器显示的数值与理论计算的数值的偏差过大，超过了控制，则施工必须停止，因立即组织专业人员进行原因分析，找到原因后进行相应的结构调整，使施工结构恢复到目标水平并处于安全状态中才可继续施工。应力控制是工程施工结构安全的重要因素，所以在实际施工过程中必须严格控制结构应力，重点运用应变传感器测试，是施工过程监控的主要内容。
2.位移控制
位移控制是指斜拉桥施工时斜拉索张力的变化和主梁拼装工况的调整。在实际施工过程中，斜拉桥各个施工阶段的斜拉索和主梁拼装工况的结构不相同，各工况的变化和调整对结构的影响较大，结构的变形会导致施工精确性降低。对河源市迎客大桥的施工的位移测试内容为：测试主梁变形度和主塔的变形度，并对主梁变形和主塔变形施行控制。主梁变形位移测试会看到主梁的高程和里程有所偏差且发生横向偏移，对主梁变形的控制主要以纵向偏移控制为主。位移控制后，主梁的合拢度会提高，桥梁线形结构也趋于合理，所以在施工过程中进行位移控制影响到整个工程的质量。位移控制测试的数据也能够也理论计算出来的数据进行对比，分析偏差的原因并及时调整，不仅可以检测理论的正确性，还可以直观将施工结构的状态反应出来。位移控制最重要的手段是使用全站仪和水准仪进行位移测试，测试结果较为精确。
3.索力控制
斜拉索的状态关系到整个桥梁的安全，其主要作用是承载整个桥梁的重量。桥梁施工竣工后，成桥的斜拉索索力决定着整个桥梁所承受的重量和桥梁的实际运营情况，桥梁的承载能力所需获得的各项指标都以成桥的斜拉索索力为基础进行计算，若桥梁的索力高其运营过程中的安全性则较好，承载力也会更高。而且在施工过程中，斜拉索的索力与主梁的应力和位移都有直接的关系，每个施工程序的索力都关系到后续施工的具体情况，所以在施工过程中必须严格控制斜拉索的索力。索力控制主要运用脉动法进行测试，测试所得数据与千斤顶油压数据进行校核。
三、马新斜拉桥施工监测与控制的计算和分析
依据上述描述具体分析河源市迎客大桥的施工监控，首先河源市迎客大桥主跨位置是长度为五千米的竖曲线内，孔跨三百多米，主桥的长度为345米。其具体的立面布置如下图2.
图2 河源市迎客大桥具体立面布置图
图3 斜拉索截面构造图
斜拉桥主塔是整个桥梁的关键，主塔主要分布于中央隔离带，主要材料为钢筋混凝土，主塔截面为箱型。河源市迎客大桥的塔高达到了98米，塔顶高度达到了123.77米以上，且在塔顶安装了避雷针。塔柱索锚区所采用的主要材料为混凝土锚块，且围绕塔壁设置了环状的预应力，环状预应力分为两种类型，U型应力束和直线应力束采用的钢绞线型号不相同，钢束布置路线一般沿塔柱中心线进行，U型束则采用两端张拉的方式，直线束只需对一端进行张拉。主塔墩截面为单箱双室结构，且采用十六跟钻孔桩进行基础打桩，钻孔桩长度大约为4600厘米，其承台形状为矩形。除此之外，在塔顶会设有避雷针和航空障碍指示灯，防止雷电的干扰和帮助避开航空的破坏。在主塔的内部装设了检修梯道和操作平台，为后续的维修和保护提供方便。主塔和主塔墩的构造设计图如图4所示。
为了保证斜拉桥施工过程监测和控制的准确性和合理性，监控过程中要具体分析斜拉桥施工的各项指标，并尽量找出监控过程中最适宜的参数，也就为桥梁的施工建设提供理论依据。在施工过程中，荷载梁段自重和设备模板的重量会影响斜拉桥结构受力和线形，钢箱梁弹模和钢箱梁及索力对主梁挠度的影响较大。斜拉索索力大主塔的偏移度影响较大，钢梁箱自重对斜拉索索力的影响较大。在施工过程监控时，弄清楚其具体影响因素，有助于具体分析监控数据。
图4 主塔和主塔墩截面构造图
以上分析表明，独塔单索面钢—砼混合梁斜塔斜拉桥施工监控受多种因素的影响，在施工阶段可进行仿真模拟分析与计算来指导施工，并具体找出影响桥梁建设的各个因素，利用这些结论科学施工，保证成桥桥梁主桥合拢，且各项指标达到预期目标，建成高质量安全的斜拉桥。独塔单索面钢—砼混合梁斜塔斜拉桥施工是一个复杂的过程，各个阶段都需要科学合理的监控。
结束语
斜拉桥施工监测与控制关系到成桥的质量，根据实践经验表明，独塔单索面钢—砼混合梁斜塔斜拉桥可以通过精确的现场数据实测和模型分析指导具体施工，目前在建设斜拉桥存在的问题较多，亟待人们的解决，但是随着我国桥梁建筑事业的发展，相信这些问题会随着科技的发展迎刃而解，斜拉桥必然迎来下一个发展春天。
参考文献：
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论文作者:戴宇涛
论文发表刊物:《基层建设》2015年26期
论文发表时间:2016/3/17
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