吳德健 趙小晴 崔友年
(南京瑞景路橋工程設計有限公司)
從設計角度分析橋梁連續(xù)梁的施工控制
吳德健 趙小晴 崔友年
(南京瑞景路橋工程設計有限公司)
作為超靜定結構,連續(xù)橋梁理想的幾何線形和內力狀態(tài)與科學合理的施工方法和設計有著莫大的關系,由于施工過程中存在的溫度變化、測量誤差等眾多不利因素,從設計角度對這些因素進行綜合分析,對橋梁連續(xù)梁的施工控制有著重要積極影響。
施工方法 橋梁連續(xù)梁 設計角度 施工控制
隨著當前橋梁施工控制技術的不斷發(fā)展和完善,橋梁設計在整個施工控制程序中所起到的作用也越來越明顯,面對的要求和考驗也相對較高。針對施工過程中的外部環(huán)境變化以及應力變化狀況和數(shù)據(jù)測量誤差,如何使施工控制對橋梁連續(xù)梁的建設起到最優(yōu)的效果,是當前橋梁連續(xù)梁施工中應著重面對的問題。本文針對橋梁連續(xù)梁的施工方法以施工內容進行分析,探討基于設計角度的橋梁連續(xù)梁施工控制。
1.1 幾何變形
橋梁結構在施工過程中發(fā)生變形的情況是經常存在的,其影響因素來源于施工階段的各個方面。所以在進行橋梁施工設計時,應使橋梁成形后的標高和平面位置符合設計圖紙的規(guī)范要求,對于施工過程進行全程監(jiān)控,具體可以分為以下兩個方面:
1.1 .1 橋梁設計的平面線性控制,即指在設計過程中應確保橋梁軸線平面走向上的設計要求。
1.1 .2 對于豎向線性控制來說,可以采用在梁體同一個界面上選取若干個點,通過對這些點位的標高控制實現(xiàn)線性控制。
簡而言之,橋梁連續(xù)梁施工控制過程中的幾何控制就是通過平面線形控制和豎向線性控制從而滿足橋梁的幾何狀態(tài)要求。
1.2 應力控制
在實踐過程中,我們往往根據(jù)橋梁結構在施工過程中的受力情況和橋梁成形后的受力情況,通過結構應力監(jiān)測的方法來了解實際的應力狀態(tài),發(fā)現(xiàn)應力差別的主要原因并對其進行合理控制。在施工控制過程中,應保持應力差的變化在合理的范圍之內,否則過大的應力差會產生橋體裂縫進而影響橋梁整體的剛度和耐久性,嚴重的情況下還會導致橋梁坍塌。所以,應力的控制也是橋梁連續(xù)梁施工控制的重要內容。
1.3 安全控制
橋梁連續(xù)梁施工過程中的安全控制是施工控制的重要內容之一,施工安全得到保證才能使橋梁整體的建設得到有效保障。其施工過程中的安全控制在本質可以說是應力控制和幾何變形控制的綜合體現(xiàn),安全控制工作同時也包括了安全生產和安全管理工作。
施工設計方案是工程施工順利進行的基礎保證,其影響因素主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
2.1 結構參數(shù)
結構參數(shù)作為施工模擬分析的基本材料,其準確性對于模擬分析的結果以及具體設計方案有著重要的影響作用。但是在實際過程中,工程實際是很難與橋梁設計參數(shù)值保持完全一致的,多多少少會存在一定的數(shù)據(jù)誤差。應在施工設計中對存在的數(shù)據(jù)誤差進行良好的控制:
2.1 .1 截面尺寸誤差
橋梁結構構件的截面尺寸誤差是不可避免的,截面尺寸的誤差會直接導致截面特性計算的誤差。所以應從截面數(shù)據(jù)測量以及結構尺寸取值等進行動態(tài)修正,對其進行誤差分析,從而減少施工過程中的截面誤差帶來的影響。
2.1 .2 施工荷載
在當前的橋梁連續(xù)梁施工過程中,都存在在不同程度的施工荷載問題,臨時荷載對于變形與受力的影響也應進行重點控制,并在施工中根據(jù)實際情況對荷載力大小進行取值。
2.1 .3 材料容重
材料容重可以說是橋梁結構在施工過程中產生變形的主要因素,尤其是對于混凝土材料來說,不同的鋼筋含量以及水泥含量都會對材料容重產生不同程度的影響,所以在施工過程中應對其進行正確的測量識別。
2.2 施工工藝設計
橋梁連續(xù)梁的施工工藝設計在技術層面上直接影響著橋梁結構的施工質量,最終影響著施工控制質量目標,在施工工藝的設計和選擇上,除了應符合工程規(guī)范要求外,還應對由于施工條件非理想化帶來的構件安裝方面的誤差進行狀態(tài)控制。
2.3 計算模型
橋梁連續(xù)梁施工過程中的數(shù)據(jù)分析方法和手段,都要選擇相應的計算模型從而反應出其與實際情況之間存在的各種誤差。但是在模型選擇上也受著各種假定條件以及模型本身精度方面的誤差。所以對于計算模型的選擇,應采用實驗研究的方法,對多種計算結果進行分析,以使計算模型帶來的誤差影響降到最低。
3.1 施工過程監(jiān)測
對于橋梁連續(xù)梁施工的過程監(jiān)測主要是為了確保施工安全以及施工質量能夠滿足設計要求,該監(jiān)測過程應保持現(xiàn)場數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。為了實現(xiàn)這一目標,在分析方法以及計算方式的選擇上,應綜合考慮不同階段的承受能力和變形情況,選取標準合理的計算方式。同時對于其他方面的變化因素,例如外部施工環(huán)境和溫度變化等等,針對不同的變化因素,進行相應的測量計劃的更改,從而減少各種不穩(wěn)定性因素造成的施工設計與施工實際之間產生的誤差。因此,過程監(jiān)測對于整個橋梁連續(xù)梁的施工控制有著不可或缺的重要作用。
3.2 測量與計算
測量工作是整個橋梁連續(xù)梁施工控制過程的重心,工程施工方案設計都是以測量結果為依據(jù)的,因此在測量時應注意測量數(shù)據(jù)的嚴謹性和科學性。數(shù)據(jù)測量的主要方法有前進測量法和后退測量法,前進測量法主要是指在測量順序的選擇上按照施工順序循序漸進的測量形式。后退測量法則是指采用在施工過程中設立預拱度,并將前進計算法向后退,從而在相同狀態(tài)下預測出每段橋梁拆除后的線性結構。在實際的測量工作中,應將前進法和后退測量法相互結合,從而確保數(shù)據(jù)測量的準確性,將現(xiàn)場數(shù)據(jù)和載荷量等信息描述出來。
3.3 控制結果
通過以上對于施工過程中計量檢測和程序控制,使橋梁連續(xù)梁的建設更具安全準確性,對理論數(shù)據(jù)和設計施工效果之間存在的誤差做到了較好程度的控制,并使混凝土的形變屬性及其在施工中的變化和彈性影響得到了改善。同時通過對掛籃的形變以及每段連續(xù)梁的應力和結構控制,以及對實際數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)的充分對比,將各橋段標高值達到了最佳,使整個橋梁施工都在控制范圍之內。
相對完美的施工設計和流程管理對橋梁連續(xù)梁的施工控制是相當重要的,在施工過程中會遇到各種施工狀況,例如混凝土結構應力的變化、外部溫度環(huán)境的變化、數(shù)據(jù)測量的誤差等等,應針對工程施工中的這些實際情況,選擇合適的數(shù)據(jù)測量方法,采取相對應的問題應急措施,將橋梁連續(xù)梁的理論設計與工程實際做到更好的結合,從而達到對施工過程的良好控制,為橋梁連續(xù)梁以及整個橋梁施工工程帶去積極的影響。
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