公路桥梁高墩施工阶段稳定性分析与施工控制技术论文_杨伟佳

公路桥梁高墩施工阶段稳定性分析与施工控制技术论文_杨伟佳

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摘要:高墩作为现今部分公路桥梁建设过程中普遍存在的一个部分,其高稳定性是非常重要的。然而,高墩稳定性的建设是在多方面因素的共同作用下促成的,所以在建设过程中采用合理的施工控制技术,进行稳定性的分析是非常必要的。本文就公路桥梁高墩施工阶段稳定性分析与施工控制技术进行全面的分析和探讨。

关键词:公路桥梁;高墩施工;稳定性;控制技术

为了提高公路桥梁建设质量,提高其使用期限,并且降低经济成本的投入,不断探索高技术含量及高标准的作业方法、施工技术成为公路桥梁在专业性建设过程中始终坚持的工作。高墩作为现今部分公路桥梁建设过程中普遍存在的一个部分,其高稳定性的建设质量是非常重要的。尤其在公路或桥梁跨越山谷、崎岖部分的时候,高墩的稳定性建设对于稳定整个公路桥梁都是非常重要的。在这部分建设过程中,由于地形的限制,高墩建设大都以空心进行,所以建设难度比较大,导致高墩在公路桥梁的建设中能够承受的压力及自身刚度能够承受的极限值相比比较薄弱,影响稳定性。然而,高墩稳定性的建设是在多方面因素的共同作用下促成的,所以在建设过程中采用合理的施工控制技术,进行稳定性的建设是非常必要的。

1 公路桥梁高墩施工阶段稳定性分析

1.1 公路桥梁高墩施工阶段稳定性对结构的需要

高墩在公路桥梁施工阶段的建设中,容易受到桥梁自身的偏向力、温度以及风载荷力等因素的影响,尤其在内在结构形成的稳定性及持久性两方面,其稳定性的质量建设是比较低的,影响整个公路桥梁的安全使用。所以,为了保证公路桥梁高墩使用的质量,就是要保证高墩的结构稳定性。高墩结构的稳定性建设要求其内部结构能在外部负荷力达到极限值的时候仍能够承担一定的重力,不会因超压负荷破坏整个结构而对桥梁的使用造成致命性的影响。因此,结构的稳定必须能够最大限度地承受来自外部环境的变化和内部由于自身建设标准和建设质量变化引起的刚度变化,从而保证整个结构的刚度,保证公路桥梁的结构稳定性[1]。

1.2 公路桥梁高墩结构施工阶段稳定性的判别标准

公路桥梁高墩结构在施工阶段稳定性的判别标准是衡量建设过程中高墩施工安全性及施工质量的重要指标。现今公路桥梁高墩施工阶段稳定性的判别标准大都是从高墩整体内在结构的稳定性进行判别分析的。在结构稳定性的分析中常使用静力准则,就是要求高墩在承受负荷的状态下,能够呈现两种平衡状态(即结构直线平衡和曲线平衡状态)。其中,一种状态的存在意味着结构的稳定性,而结构平衡状态的二重性,导致高墩结构不稳定。另一个常用的判别结构稳定性的准则就是动力准则,这项准则能够很好地判别影响结构稳定的因素是否来自外部环境的变化,在外部因素对结构形成干扰的状况下,如果这种干扰不能够凭借高墩自身结构进行消除,将会造成高墩的震动,从而导致结构不稳定,反之结构稳定[2]。

2 影响公路桥梁高墩施工阶段稳定性的因素

2.1 温度影响因素

公路桥梁高墩在施工阶段由于其使用的建筑材料自身特性易受到温度影响的变化而发生变化,导致建设主体受到影响。一般而言,高墩建设过程中的稳定性受到来自温度的变化对混凝土结构及自身刚度强度的影响。现今公路桥梁建设高墩的原因都是崎岖、跨越山谷的部分,这些地方昼夜温差大,温度的影响更为明显。在众多的温度影响因素中,常见的来自外部环境的影响因素主要包括所在地大气温度、太阳辐射、所在地区的海拔高度三个方面。此外,来自高墩本身设计建设时桥梁的位置、横截面的尺寸或高墩本身的厚度以及来自高墩建设材料受温度的影响变化,都是高墩施工过程中容易受到的影响因素[3]。

2.2 高墩线的弹性稳定因素

高墩在桥梁的建设使用中大都采用墩壁薄的建设模式。这种建设模式使得高墩线的弹性容易受到风力、外部环境的变化而影响自身的稳定性。在具体的施工中,为了能够保证高墩线的弹性稳定,必须要首先确定高墩自身所确定的载荷,这种载荷包括自重载荷、施工载荷、风载荷、温度载荷四个方面。但是其中影响高墩线弹性稳定的最大因素来自施工载荷,具体的施工载荷包括平衡载荷和不平衡载荷,为了保证施工载荷不会对高墩墩顶产生损害,必须强化对施工阶段载荷的控制[4]。

2.3 影响线性稳定因素

线性稳定因素大都被用来分析影响单肢空心薄壁高墩在施工阶段稳定性的因素。这种类型的高墩其自身刚度比较小,其墩顶非常容易受到温度、风力的影响而发生偏移,再加上施工阶段存在设计不合理、施工人员操作不合理的现象。从而造成其线性稳定比较差,导致施工阶段的安全性得不到很好的保证。

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2.4 影响非线性稳定因素

为了能够彻底对影响公路桥梁施工阶段稳定性的因素进行分析,除了线性稳定因素外,另一种就是分析影响非线性稳定的因素。现今在施工阶段利用非线性稳定因素进行分析侧重于施工初期的技术及方法缺陷,而自外部环境风力等影响因素对高墩自身的稳定性的影响是比较小的。施工缺陷主要来自施工过程中材料的选择、混凝土的选择不科学、不合理以及不同组合模式下钢筋和混凝土的利用方式未经过高墩稳定性测验投入使用而造成的。

3 公路桥梁施工阶段影响稳定性的控制措施

3.1 加强高墩垂直度的控制,优化设计

公路桥梁高墩在施工阶段为了能够保证建设的稳定性,加强高墩垂直度的控制是非常重要的,现今大都使用激光垂准仪器和全站仪共同控制垂直度。具体而言,在进行垂直度控制的时候首先要进行控制网的布设、墩身的控制,然后利用两种仪器进行科学的测量控制。但是在加强对高度垂直度的控制时,避免操作战线拉长,降低温度的影响,所以选择晚上或清晨进行此项工作,能够有效地避免温度变化过大对高墩垂直度控制造成影响[5]。

3.2 严格管理高墩施工质量控制

高墩施工质量的控制是从施工材料、施工方案、施工团队等方面为切入点严格维护施工阶段的稳定性。其中施工材料的选择尤其是混凝土的选择是极其重要的,混凝土和钢筋都是在组合成不同的模式下投入使用的,主要包括分离式模型、整合式模型以及组合式模型三种不同的组合模式,在施工过程中严格根据施工需要和建设环境选择具体的钢筋混凝土组合模式,严格控制施工质量,保证高墩施工过程中的非线性稳定。

3.3 强化动力监控,严格高墩偏位、沉降测量的控制

高墩施工阶段稳定性的控制必须利用动态监测技术加强实时动态控制,加强应力检测,提高利用现代化科学技术在温度载荷、风力载荷以及施工载荷等影响下造成的高墩偏位现象的检测,加强数据记录检测,严格沉降测量控制,并且能够在初始化数据的基础上及时补救,维护整体的建设,避免施工阶段不稳定性对高墩造成不良现象的发生。

3.4 桥梁高墩施工现场温度和风荷载力的控制

公路桥梁高墩施工现场稳定性的影响很大程度上来自于温度和风荷载力的影响,所以在施工阶段首先可以加强对高墩墩身平均风速、风向对墩身结构的影响,及时的提出控制措施,采用全新的风速测试仪器,加强对高墩底部、中部、顶部风速的测量,强化依靠其科学的测量数据分析控制影响线性稳定和结构的因素。其次就是强化利用温度传感器加强对高墩温度的测量,通过不同时间点、墩身不同部分尤其是横截面温度的测量进行施工稳定措施的应用[6]。

3.5 严格施工队伍管理,建立科学管理机制

为了保持公路桥梁高墩施工阶段稳定性,加强施工队伍的管理,选拔专业技术水平较高的人员,强化高新技术的使用,尤其是现代化信息技术在高墩施工中的应用,加强人员技术培训,并加强对专业技术人员的监督,通过科学管理机制的建立促进高墩稳定性的建设。

4 结语

公路桥梁高墩施工阶段稳定性影响因素来自温度、风力、线性稳定和非线性稳定等多个方面的因素。所以,针对这些因素加强现代化测量仪器的使用,从外部环境、内部建设、主观设计以及客观人员等方面做好协调分析,保证施工阶段的稳定性,促进公路桥梁高墩高质量建设的完成与利用。

参考文献:

[1]宋治国.公路桥梁高墩施工阶段稳定性分析与施工控制技术[J].工程技术(文摘版),2016(7):234.

[2]刘理莉.桥梁高墩施工稳定性分析与施工控制技术[J].科技传播,2013(6):218-219.

[3]赖华生.高速公路桥梁施工中高墩施工技术应用分析[J].建材与装饰,2014(8):126-127.

[4]林建凡,方曦晨,戴文达,等.连续刚构桥高墩施工稳定性分析[J].公路交通科技(应用技术版),2013(3).

[5]徐刚.公路桥梁高墩台施工技术分析及安全控制措施[J].江西建材,2014(10).

[6]储著胜.高速公路桥梁高墩施工质量控制分析[J].城市建设理论研究(电子版),2015(23).

论文作者:杨伟佳

论文发表刊物:《基层建设》2018年第15期

论文发表时间:2018/7/25

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