(枣庄市公路管理局,山东,枣庄,277800)
【摘 要】当前,随着我国交通事业的不断发展,大跨度桥梁也普遍被建设起来成为人们广泛运用的交通道路。但是在施工中,桥梁跨度越大,其施工的难度也会不断的变大。本文对大跨度桥梁施工控制的重要性做了简要的介绍,并对大跨度桥梁施工的方法做了详细的分析,在此基础上,对大跨度桥梁施工控制结构做了进一步的探讨,希望以此促进大跨度桥梁建设,提高桥梁施工的质量。
【关键词】大跨度桥梁;施工控制;理论;实践
1.大跨度桥梁施工控制的重要性
1.1桥梁施工事故分析
桥梁事故是指在施工过程中所发生的一些人员伤亡、机械毁坏、结构损坏等事故。在实际的施工中,桥梁事故经常发生,给人们的生活造成了极大的影响。例如,浙江宁波招宝山大桥,其是一个斜拉桥。在1998年9月,在施工过程中发生了断裂的事故。根据相关的调查显示,事故发生的原因主要是因为主梁的设计结构过于单薄,其有效的截面较小,从而导致了实际承受的应力较大,在后期过程中还需要再进行局部的拆迁和加固。浙江桥梁发生事故,给当地政府和人民造成了严重的损失,不利于后期的运营。
此外,还有许多因为施工控制不足而导致桥梁出现缺陷甚至发生事故的现象并不少见。例如,在山东东部山区,某一处的斜拉桥,其桥面呈现波浪形,桥面施工非常困难。在某一处连续刚构桥,其跨中严重下陷,并且出现了大量的裂缝,这种情况下政府不得不加快投资,重新对其进行加固。
总体来看,桥梁施工过程中发生的事故,除去一些天灾外,有很多是因为人为的差错、人为的设计不足和破坏所造成的。因此,在大跨度桥梁施工过程中,只有认真的总结经验,采取必要的措施加以解决,就能够有效的减少同类事故的发生。因此,在大跨度桥梁施工中进行施工管理和控制是非常重要的。
1.2桥梁施工控制的必要性
1.2.1施工设计的需要
在施工中,一般设计文件中所提供的参数往往是有限的,因此当施工的条件和环境发生变化时,这些数据也会相应的发生一些变化,否则就会跟工程相违背。加强施工控制,不仅能够有效的对施工起到有效的补充和监测的作用,同时也能够对施工整体目标的相关联因素进行检查,保证相关问题的解决。
1.2.2施工过程的需要
大跨度桥梁的建设是一个长期的过程,由于施工的复杂性,因此,当跨度在某些方面增大时,悬臂的长度也会相应的增加,在这个过程中,施工遇到的问题也相应的会增多。在遇到这些问题时,如果不能有效的对这些问题进行处理,那么就会严重的影响到施工的质量,往往会对结构受力和运行造成严重的影响。为了有效的解决好这些问题,就需要在施工过程中科学有效的进行控制,使误差出现在一定的范围之内,从而使桥梁在施工完成之后达到要求的状态。
1.2.3结构本身特性的需要
不同的施工方法将会造成不同的结构和内力。受许多因素的影响,以及在可能在此测量方面出现的误差,实际施工过程中很难将理论完全应用进去,往往会出现很大的偏差。但是需要注意的是,某些误差是通过长期的积累形成的。如果这些偏差不能得到有效的调整,那么就会随着工程悬臂长度的增加,高程也会相应的偏离了设计,这样就会造成施工质量下降。
1.2.4加强设计和施工联系的需要
在现代施工过程中,一般设计和施工联系的并没有那么的紧密。一方面来说,设计人员并不会直接参与到施工过程中,他们只管负责对理论和数据进行分析和计算,但是却不能很好的把握桥梁实际施工过程。对于工程中出现的问题,施工人员一般仅仅做一些简单的分析,并不能很好的把握设计人员的意图,这就在某种程度上造成了设计和施工相分离的现象。施工控制人员的出现,能够更好的将设计和施工相联系,从而起到科学设计、提高施工质量的目标。
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2.大跨度桥梁施工的方法
2.1开环控制
在某些设计简单的桥梁施工中,一般按照相应的设计图来进行,在施工完成之后基本上会满足所要求的形态,包括线形和内力的状态。总体来看,整个过程属于开环控制的过程,并且这种控制的方面是单方面的,并不需要对结构进行分析。在对结构部件进行安装中,对精度的要求比较高,如果相对应的结构安装误差比较少时可以采用开环控制这种方式。
2.2反馈控制
对于比较复杂的桥梁,由于在计算和施工中存在着很大的不同,因此随着桥梁跨度不断地增加以及其结构构成复杂度增加,在每个工程阶段都会存在一定的误差,如果不能将每个阶段过程的误差进行更改,就会给施工结构线形和内力造成很大的误差。在施工之前,有必要对控制的数量进行计算,在整个过程中有必要形成一个闭环反馈控制过程。
2.3自适应控制
和反馈控制方法相比较,自适应控制有很大的不同。反馈控制方法主要是集中于实际的结构中,但是往往在施工过程中,其达不到设计的相应的目标。计算模型中参数的取值和实际的施工状况有很大的不同。即使对于某些状况,尽管有很多的误差已经在施工中被解决掉,但是随着计算中参数不断地变化,施工过程中仍旧会出现新的误差。因此,在后期的施工中,就需要不断地对误差和状态进行调整,不断地分析误差产生的原因,计算参数和实际施工之间的差距,从而保证施工质量的提高。
2.4综合方法
在桥梁施工中,往往需要采用综合性的方法进行设计并施工,并且要求在施工过程中对模型、施工状态以及施工的实际情况做出计算和分析,根据施工的规范来确定最大的容许误差。
参数识别修正一般出现在控制部分开始的过程中,如果某一些的参数和实际情况有出入,就需要根据现场的体系进行修正,使控制的结果和设计基本上一致。
预测控制法是桥梁施工过程中常用的方法,其在对桥梁结构以及状态进行分析的基础上,可以对后期的桥梁变形状况做出预测,从而能够使得施工向着预测的方法发展。在施工中,如果出现一些状况,可以采用预测的方案加以解决。
3.大跨度桥梁施工控制结构分析
3.1正装计算
在保证施工方案已经确定下来后,需要根据设计的实际参数,对工程中可能出现的状况进行估测和模拟,这需要使用一些有关桥梁专门设计的软件,主要目标是对桥梁施工的不同阶段挠度和应力进行计算,以此来确保在施工中对施工进行科学的控制。
3.2倒装计算
从已经完工的桥梁的状态和应力出发,按照其发展的整个的过程,可以对其结构进行模拟和分析,并且在这一过程中对每次所拆下的施工的阶段进行应力和挠度的分析,在这种情况下所得出的状态往往更加能够反映出施工的真实的状态。但是其所不足的是在对桥梁进行拆卸过程中,需要对混凝土进行考虑。因此,这种方法被广泛的应用于混凝土桥梁施工控制过程中。
3.3误差分析
在施工过程中,由于可能会出现一些不稳定因素,因此可能会使得实际施工和设计的目标相偏离。因此,在施工中首先需要对各项参数进行测试和记录,不断地对模型进行修正,另一方面,需要实时的分析误差产生的原因,并且通过追踪,尽可能的找到误差出现的原因,提出相应的措施来进一步的减少误差出现。
4.结语
大跨度桥梁施工事故的发生率较高,因此在施工过程中应该加强控制,尽可能的对施工误差进行分析,尽量减少误差,保证施工方案和实际操作相匹配,采取综合性的方法,以加快大跨度桥梁施工,保证施工的质量,减少事故的发生。
参考文献:
[1]宋士新. 大跨度连续刚构桥梁施工控制关键问题分析与研究[D].华南理工大学,2012,03:88-95.
[2]范青武,刘一勃. 浅谈大跨度桥梁施工控制要点及措施[J]. 科技与企业,2012,09: 179-183.
作者简介:
蒋公超(1981-)男,汉族,四川蓬安县人,工程师,研究生学历,毕业于黑龙江工程学院土木工程专业,研究方向为公路与桥梁工程。
论文作者:蒋公超
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年6月总第211期
论文发表时间:2016/8/12
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