大型复杂桥梁施工过程动态控制与管理技术研究论文_张具文

大型复杂桥梁施工过程动态控制与管理技术研究论文_张具文

张具文

中交一公局海威工程建设有限公司 北京 101101

摘要:在现代桥梁工程中,大型化、复杂化成为其主要发展趋势,相较于普通桥梁而言,其施工是有一定不同的。本文就对大型复杂桥梁施工过程的动态控制与管理技术展开研究,希望为大型复杂桥梁施工质量提供一定帮助,促进桥梁工程行业的发展进步。

关键词:大型复杂桥梁;施工过程;动态控制;管理技术

在当前交通基础设施建设迅猛发展的环境中,大型复杂桥梁数量越来越多,对交通运输体系的完善发挥着重大作用,其施工控制与管理成为一项十分重要的工作。对于大型复杂桥梁而言,其涉及到的施工内容、技术是十分繁杂的,存在许多影响施工的因素,必须采取施工过程动态控制的方法,运用合理的管理技术,才能有效保障大型复杂桥梁工程质量。

1大型复杂桥梁施工过程的动态控制

1.1影响施工过程控制的因素

在大型复杂桥梁施工过程中,要想提高施工过程动态控制的有效性,必须先对会对桥梁状态产生影响的因素有所了解,具体为:

一是结构参数,包括结构构件的截面尺寸、结构材料的弹性模量、材料的容重于热膨胀系数、施工荷载以及预加应力等。

二是施工工艺,施工控制的目的是为施工的准确提供服务,反之,施工好坏会对控制目标产生直接影响,所以,施工工艺必须与控制要求相符,将施工工艺中可能出现的问题纳入的控制范围中,包括构件制作的差异、安装的误差等,以实现控制目标[1]。

三是施工监测,对于大型复杂桥梁施工而言,施工监测是必不可少的,也是施工控制的主要手段之一,其监测的对象有多种,包括变形监测、应力监测等。在施工监测中,是存在影响监测效果因素的,比如测量仪器未经校正、仪器安装失误或者测量方法不合理等导致的误差,这都会影响到施工控制水平,所以,必须做好施工监测质量的控制。

四是计算图式,在大型复杂桥梁施工过程中,桥梁结构体系是处于不断变化过程中的,每个施工阶段的结构体系、荷载情况都不相同,对此,需要选择合适的计算图式加以分析,为施工控制提供准确的数据支持。

1.2施工过程的动态控制

在大型复杂桥梁施工过程的动态控制中,其主要内容包括以下几方面:一是几何变形控制。对于大型桥梁施工过程而言,变形挠曲是难以避免的,结构变形的影响因素是多方面的,可能会导致桥梁出现实际位置与预期设计相偏离的情况,导致桥梁合拢出现问题或者线形形状不符合要求。对此,需要对桥梁的几何变形进行控制,由于大型复杂桥梁在规模、跨境大小以及技术难度等方面的差异,并没有统一的误差容许值规定,需要根据桥梁实际施工情况来确定,以梁拱组合桥为例,主梁的立模标高偏差允许范围是±5mm,相邻节断的标高误差允许值是±10mm,合拢段的相对高程差不能超过10mm,同跨对称点的高程差需要控制在20mm以内;拱肋L/4处的竖向偏差不能超过L/5000,拱顶竖向偏差不能超过L/4000[2]。

二是应力的控制。应力是衡量大型复杂桥梁施工质量的一项重要指标,如果应力控制不到位,会造成桥梁构造受到破坏,相较于变形控制,结构应力问题是难以发现的,但也具有更重要的地位,应力控制的内容主要有:结构自重应力与施工荷载下应力需要控制在设计应力值的±5%以内,结构温度应力、预加应力以及其他应力的控制。

三是稳定控制。对于大型复杂桥梁施工而言,稳定性也是重要指标,如果施工中出现结构失稳情况,容易导致全桥被破坏,引发严重施工事故,所以,必须加强对施工过程中结构构件局部稳定与整体稳定的控制。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在当前稳定控制中,采取的方法主要是安全系数计算,结合桥梁结构应力与应变情况,综合判断桥梁稳定性是否符合要求。此外,在稳定控制中,除了要重视桥梁结构稳定性外,施工使用的挂篮、支架以及斜拉索吊装系统等,也需要保证其稳定系数符合安全施工的要求[3]。

四是安全控制。在任何工程施工中,安全控制都是必不可少的,在大型复杂桥梁施工过程中,通过上述控制措施,可以有效预防施工质量导致的安全问题;同时,对于不同结构形式的大型复杂桥梁,其对施工安全有影响的因素并不是完全一致的,需要根据具体情况展开深入分析,准确识别施工风险,明确安全控制的重点,制定有效的控制方案,提升大型复杂桥梁施工过程的安全性。

2大型复杂桥梁施工过程的管理技术

以某梁拱组合桥梁的上部结构施工为例,其施工管理的关键主要包括以下几方面:

2.1零号块防裂管理

在梁拱组合的箱梁结构中,其裂缝产生的主要原因就是0号块内部应力导致的变形,内部应力则是由外部荷载引起的,包括内外部温差、昼夜温差以及水化热热量等,应力超出设计的安全范围值,造成裂缝;此外,桥梁基础沉降、支架变形等,也会导致箱梁裂缝。对此,在某梁拱组合桥梁中,采取了增大钢筋直径、增加支架荷载预压的方式,来提高支架的稳定性,增强钢筋抗拉力,并对0号块温度进行检测,采取浇水降温等措施,将温度差控制在合理范围内,有效预防了0号块的开裂。

2.2主梁不对称施工管理

在大型桥梁的施工中,主梁不对称也是一个十分普遍的问题,容易导致施工安全事故,为预防此种问题的出现,在某梁拱组合桥梁施工过程中,采取基本配重的方式来对主梁不对称进行平衡。具体来说,对于基本配重施工的管理,其关键就是要确保配重大小、位置与设计相一致,保证配重的合理、准确,发挥预期的作用。其中,在配重大小上,需要先确定配重的最大值、最小值以及基本配重、附加配重等,通过基本配重联合附加配重的方式,来满足要求,其范围需要控制在最大配重与最小配重范围内;在配重位置方面,为避免未稳定的桥梁结构受到影响,必须从桥梁两侧同时进行配重,配重增加要均匀。最后,在卸载配重时,卸载方式需要根据加载方式来确定,比如配重加载方式为对称施加,则必须同步卸载。

2.3吊杆张拉力的管理

在某梁拱组合桥梁中,吊杆位置分别设计在三孔中,A孔吊杆张拉力设计值为750kN、600kN,B孔与C孔分别为100kN,其张拉方案有以下两种,一是所有吊杆进行3次张力,第1次与第2次的张拉力均取设计值的40%,第3次为剩余的20%;二是B孔、C孔的吊杆采取一次张拉到位处理,A孔吊杆采取2次张拉,第1次为张拉设计值60%,第2次为剩余40%。比较两种张拉方式,在桥梁的拱脚、拱顶部位,方案2轴力与方案1基本相同,在拱脚、拱顶1/4处,方案2的弯矩、轴力都是低于方案1的,表明方案2不仅可以缩减张拉工期,也可以提高拱肋受力的合理性,可以保障桥梁结构受力良好。

结束语

综上所述,在现代公路桥梁工程建设中,大型复杂桥梁占据的比重逐步增加,其施工专业性、难度较普通桥梁工程都有了很大程度的提高,为确保大型复杂桥梁的安全可靠,保障人们生命财产安全,就必须做好施工过程的动态控制与管理。基于此种原因,相关桥梁施工企业应当加大对大型复杂桥梁施工的研究,了解会对施工质量产生影响的因素,掌握需要控制的要点,将施工管理贯穿于施工的各个阶段,实施全方面的管理,有效提升大型复杂桥梁的施工水平,促进我国桥梁事业的健康发展。

参考文献

[1]易理君.桥梁施工过程质量控制管理[J].交通世界,2018(01):250-25

[2]李佳科.大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术[J].黑龙江交通科技,2018,41(01):107+109.

[3]夏璐.大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术[J].交通世界,2017(21):112-113.

论文作者:张具文

论文发表刊物:《防护工程》2018年第11期

论文发表时间:2018/10/16

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