华南理工大学土木与交通学院 广东广州 510641
摘要：与悬索桥相比，斜拉桥具备刚度大、施工方法简便、抗风能力强以及更加适用于恶劣地质条件的优点而越来越受到设计师们的青睐。斜拉桥以超强的跨越能力使得其日益向大跨度的方向发展迈进，因此要想保障大跨度斜拉桥的建设质量，就要求相关人员必须做好施工监控工作，本文就此展开论述
关键词：大跨度；斜拉桥；施工监控
1.大跨度斜拉桥概述
斜拉桥又称斜张桥，其作为一种拉索体系，比梁式桥的跨越能力更大，是大跨度桥梁的最主要桥型。斜拉桥主要由索塔、主梁、斜拉索组成，是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，是由承压的塔、受拉的索和承压的梁体组合起来的一种结构体系，如下图1所示，其可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁。其可使梁体内弯矩减小，降低建筑高度，减轻了结构重量，节省了材料。
图1
2.桥梁施工监控的主要内容
施工监控是确保桥梁在施工或使用阶段完美体现设计思路的一种手段，特别是近几年来，桥梁跨度、结构型式有了很大的突破，用常规的计算或测量手段，很难准确地得出桥梁在各种工况下的受力状况，必须引入监控作辅助控制手段，在大型桥梁的施工中起着指导和调整施工顺序的作用。
施工监控主要有两个方面：施工监测和施工控制，施工监测不但可以保证桥梁施工过程中的安全而且施工监测的结果也为施工控制提供数据。而施工控制就是在施工全过程进行有效的控制，保证成桥线形和内力满足设计要求。其中桥梁线形控制是施工控制的核心，而内力的控制由于影响的因素较多以目前的手段无法确保测量的准确性。
3.大跨度斜拉桥的施工监控要点
3.1大跨度斜拉桥施工控制仿真计算
桥梁施工过程的仿真计算已成为现代桥梁确定静力状态的主要手段。施工控制仿真计算是施工控制的基础，它的实质就是通过建立合理的模型，采取行之有效的结构分析方法，对桥梁的成桥状态和施工状态进行一定精度的模拟分析过程。后者也就是桥梁的施工过程计算，即在成桥设计目标状态确定后，再对成桥过程中的每一施工阶段进行模拟实际工况的仿真计算，求得斜拉桥在每一施工工况下主梁截面的应力、斜拉索的张拉力、主梁挠度、塔柱位移以及结构内力等控制参数的理论值，以确定斜拉桥从上部结构施工开始至二期恒载施加完毕后的成桥状态这一施工全过程的理论参考轨迹。无论在实际施工中采用哪种控制理论，采取恰当的施工过程模拟分析方法，得出相对准确的施工控制参数，是保证施工控制精度和施工进展速度的关键。
3.2大跨度斜拉桥施工过程的现场测量
3.2.1索力测量
斜拉桥索力测量的准确与否是关系到斜拉桥施工控制能否顺利实施、斜拉桥能否成功修建的几个关键问题之一。以振动频率量测法为例，用该方法测量拉索的索力时，需首先设法测出拉索的振动频率，因拉索的振动频率与拉索的索力之间存在一定的关系。对于某一根给定的拉索（即已知拉索的长度、拉索的线密度及拉索两端的支承条件），只要测定拉索的自振频率就可以求得拉索的索力。
3.2.2应力测量
在斜拉桥上部结构的控制截面布置应力测点，以观察在施工过程中这些截面的应力变化及应力分布情况，根据当前施工阶段向前计算至竣工，预告今后施工可能出现的状态并预告下一阶段当前已安装构件或即将安装的构件是否出现不满足强度要求的状态，以确定是否在本施工阶段对可调变量实施调整。由于电阻应变传感器在混凝土振捣时极易被损坏，即使不损坏，其绝缘度也无法保证，另外，在混凝土表面贴片也不能保证可靠，容易发生漂移，不能保证长期监测时读数的可信性。所以，在主梁各断面应力监测用钢弦应变计，钢弦应变计为一密封式自保证体系，与外界物质并不直接相关，测试时，通过测其频率即可得到混凝土的应变，从而得到应力。
3.3施工过程的参数识别
大跨度斜拉桥结构一般采用节段悬臂方法施工，施工阶段多，工况复杂，影响参数众多。由于施工因素的不确定性，施工误差不可避免，造成实际结构参数往往偏离设计理想值。而在大部分情况下，受场地条件和测量仪器所限，实际结构参数往往无法直接量测得到。此时，为了更好地对当前及后续的结构状态进行把握和控制，需要进行结构辨识工作。
3.4施工过程的标高与索力调整
斜拉桥节段施工过程中主梁标高（挠度）及结构内力的控制至关重要，它直接关系到成桥线型及成桥内力的控制以及各施工阶段相应的调整措施的准备。预应力混凝土斜拉桥主梁施工控制主要是通过对主粱标高（含立模标高）与索力的调整来实现的，这种调整是相对于设计值而言的。
3.4.1主粱标高的调整
①阶段末标高的调整
阶段末标高的调整量必须控制在一个较小的范围之内，同时要确保主梁线型平顺，即既要保证主梁各节段绝对标高的精度，也不能让主梁出现明显的折点。
②立模标高的调整
主粱立模标高的调整量由四部分组成：阶段末标高的调整引起的立模标高调整量，取为阶段末标高调整量；牵索挂篮施工具体方案（挂篮刚度与牵索方案）以及识别后的主梁阶段重量与调整后的施工索力引起的立模标高调整，可以通过前述的主梁牵索挂蓝施工模拟计算活得；挂篮的非力学因素变形引起的立模标高调整量，可根据经验确定，一般在5mm～10mm左右；温度效应引起的立模标离调整量。
3.4.2施工索力的调整
所谓的施工索力是指主梁每节段施工完毕后当前节段的斜拉索张拉力。根据控制理论，可以适当的调整施工索力来及时消除或者减少施工误差引起的影响。这种调整方式可以理解为是一种单索力调整方式，他的一个最大的好处就是索力调整与节段施工同步完成，不需要占用额外时间，可以确保工期。
施工索力的调整有两个作用：及时消除主梁节段超重的影响；当上一节段的阶段末标高实测值与设计值的差异超过±30mm时，可以消除一部分差异，使下一节段的阶段末标高调整量可以同时满足绝对标高与线性平顺两方面的要求。施工索力的调整量可以通过理论值计算获得。
结束语：总之，为了安全可靠地建好每座大跨度斜拉桥，施工控制是非常重要的，应对大跨度斜拉桥施工中的各个环节、各道工序进行科学合理的组织施工、严格监控，从而保证大跨度斜拉桥的施工安全和施工质量。
参考文献
[1]施明峰.斜拉桥施工控制方法研究分析[J].黑龙江科技信息.2010.
[2]张小欣.大跨度斜拉桥的施工监控[J].科技创新导报.2014.
[3]王宁.大跨度预应力混凝土斜拉桥施工监控方案研究[J].建材发展导向.2014.
论文作者:朱传聪
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/23
标签：斜拉桥论文; 标高论文; 拉索论文; 桥梁论文; 大跨度论文; 阶段论文; 结构论文; 《建筑学研究前沿》2017年第33期论文;