趙浩猛 魏懷瑜

摘要：現(xiàn)階段隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，眾多建設(shè)項(xiàng)目也在不斷增多，而在橋梁施工中其建筑空間的結(jié)構(gòu)形式也呈現(xiàn)出科學(xué)化、多樣性發(fā)展，并依據(jù)大跨度鋼結(jié)構(gòu)提升了施工速度以及施工質(zhì)量。為此，本文主要分析在鋼桁架橋梁施工過程中，測(cè)量階段的監(jiān)控要點(diǎn)，并為提高建筑橋梁造型美觀性、鋼桁架橋梁結(jié)構(gòu)抗震性提出科學(xué)合理的監(jiān)測(cè)手段，以供參考。

關(guān)鍵詞：鋼桁架;橋梁施工;施工過程;監(jiān)測(cè)控制

一、鋼桁架橋梁施工案例分析

在鋼桁架橋梁施工中，一般是將橋梁架設(shè)起四幅鋼桁架橋梁，其中邊側(cè)兩幅為一南一北兩座地面輔道橋，中間兩幅為東西雙向的主線高架橋。其中，鋼桁架橋梁施工對(duì)于測(cè)量有一定的要求，計(jì)算內(nèi)容主要有橋梁基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，如橋下凈空、欄桿高度、人行道寬度等等。在進(jìn)行鋼桁架橋梁施工時(shí)，應(yīng)進(jìn)行合理監(jiān)控并利用專業(yè)測(cè)量?jī)x器對(duì)橋梁的橋面、上部結(jié)構(gòu)以及下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面檢測(cè)并實(shí)地判斷病害原因，作出技術(shù)狀況評(píng)定，并提出修繕建議。可利用人工觀測(cè)、設(shè)備測(cè)量、橋梁檢測(cè)車、登高車等方式，對(duì)橋梁橋面鋪裝、伸縮裝置、排水設(shè)施、支座、梁板、橋臺(tái)、墩柱等構(gòu)件進(jìn)行逐一排查，并詳細(xì)記錄，進(jìn)而確保鋼桁架橋梁滿足施工設(shè)計(jì)要求，避免因鋼桁架線形、應(yīng)力出現(xiàn)變化對(duì)整體施工造成影響。

二、鋼桁架橋梁施工監(jiān)測(cè)與控制概述

在鋼桁架橋梁實(shí)際施工中，由于涉及到的施工技術(shù)較多，其環(huán)節(jié)相對(duì)復(fù)雜，以此一般采取分階段逐步完成法開展橋梁施工。首先，鋼桁架橋梁施工在經(jīng)過漫長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換體系后，應(yīng)基于施工過程變形、受力進(jìn)行計(jì)算與分析，并以此以施工監(jiān)測(cè)控制確保鋼桁架橋梁不出現(xiàn)任何質(zhì)量問題。其次，在鋼桁架橋梁監(jiān)測(cè)與控制中，其目的是確保施工過程結(jié)構(gòu)的安全、可靠、穩(wěn)定，也是確保鋼桁架橋成型的主要環(huán)節(jié)，對(duì)于鋼桁架橋梁線形以及受力狀態(tài)都應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，并以科學(xué)合理的施工監(jiān)控，重點(diǎn)針對(duì)鋼桁架橋梁受力狀態(tài)、變形要素等核心部位進(jìn)行計(jì)算，在以預(yù)測(cè)、檢測(cè)完成控制時(shí)應(yīng)使鋼桁架橋梁誤差減少，鋼桁架橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)達(dá)到最優(yōu)。

三、鋼桁架橋梁施工監(jiān)測(cè)與控制分析

（一）仿真計(jì)算

在鋼桁架橋梁施工中，應(yīng)利用仿真計(jì)算針對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)受力體系進(jìn)行分析， 并依據(jù)仿真計(jì)算結(jié)果確定好鋼桁架橋梁施工方案、施工技術(shù)以及選取的施工材料，進(jìn)而合理針對(duì)鋼桁架橋梁施工相關(guān)的截面位移點(diǎn)以及應(yīng)力情況進(jìn)行計(jì)算。例如，在以仿真計(jì)算針對(duì)鋼桁架橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算分析時(shí)，可利用有限元程序?qū)υ撲撹旒軜蛄褐鳂蛏喜拷Y(jié)構(gòu)建立好結(jié)構(gòu)離散模型，并根據(jù)離散模型劃分好單元點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)以及計(jì)算幾何模型等。

（二）監(jiān)控要點(diǎn)

在鋼桁架橋梁施工中，其施工監(jiān)控應(yīng)包括施工監(jiān)測(cè)與施工控制，并依據(jù)科學(xué)合理的施工監(jiān)測(cè)、施工監(jiān)控結(jié)果反映出施工實(shí)際情況以及施工技術(shù)。例如，在鋼桁架橋梁進(jìn)行合理的監(jiān)工時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)對(duì)鋼桁架橋梁已知的施工結(jié)構(gòu)變?yōu)?、?yīng)力、溫度進(jìn)行檢測(cè);在控制階段應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果、理論值進(jìn)行對(duì)比，并選擇最優(yōu)估計(jì)、實(shí)時(shí)仿真分析、預(yù)測(cè)、狀態(tài)修正、狀態(tài)調(diào)整等辦法重點(diǎn)對(duì)鋼桁架橋梁已知結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，并針對(duì)鋼桁架橋梁未修建的部位進(jìn)行考量，在考量后應(yīng)確保鋼桁架橋梁結(jié)構(gòu)達(dá)到理想的內(nèi)力狀態(tài)。

（三）鋼桁架平面線形監(jiān)測(cè)

在針對(duì)鋼桁架進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，應(yīng)利用科學(xué)合理的測(cè)量手段，將測(cè)量控制網(wǎng)引入基點(diǎn)為基礎(chǔ)測(cè)點(diǎn)，并依據(jù)精密全站儀架設(shè)利用全站儀測(cè)量待測(cè)點(diǎn)的平面坐標(biāo)開展平面線形監(jiān)測(cè)。在平面線形監(jiān)測(cè)中，應(yīng)合理將全站儀監(jiān)測(cè)待監(jiān)測(cè)點(diǎn)的平面坐標(biāo)與理論值達(dá)到比較狀態(tài)。在比較完畢后，應(yīng)依據(jù)平面坐標(biāo)分析出鋼桁架橋梁各個(gè)施工誤差，并基于鋼桁架橋梁施工要求、施工技術(shù)、施工特點(diǎn)重點(diǎn)針對(duì)鋼桁架拼裝、整體吊裝等一些基礎(chǔ)性施工內(nèi)容開展二次平面線形測(cè)量。

（四）鋼桁架豎向位移監(jiān)測(cè)

在鋼桁架橋梁施工中，應(yīng)針對(duì)鋼桁架豎向位移點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其監(jiān)測(cè)的內(nèi)容應(yīng)依據(jù)鋼桁架豎向位移檢測(cè)通過每個(gè)節(jié)點(diǎn)布設(shè)的測(cè)點(diǎn)為基礎(chǔ)，并合理利用全站儀檢測(cè)針對(duì)各個(gè)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量。并且，在實(shí)際的鋼桁架施工中應(yīng)將其監(jiān)測(cè)與控制，保持在可以對(duì)橋梁線形進(jìn)行精準(zhǔn)性檢測(cè)內(nèi)，進(jìn)而依據(jù)鋼桁架橋梁拼裝完成后形成的時(shí)線形進(jìn)行復(fù)測(cè)。

（五）鋼桁架位點(diǎn)監(jiān)測(cè)

在針對(duì)鋼桁架位點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，應(yīng)在安裝階段監(jiān)測(cè)地面焊接質(zhì)量、焊接焊縫要求等，其上述工序應(yīng)滿足施工設(shè)計(jì)要求以及規(guī)范規(guī)定。在鋼結(jié)構(gòu)支座、軸承面板中應(yīng)確保與鋼桁架橋梁施工達(dá)成一致，并依據(jù)鋼桁架位點(diǎn)的垂直度、側(cè)向彎曲偏差值、主體鋼結(jié)構(gòu)的整體平面彎曲值進(jìn)行科學(xué)合理的監(jiān)測(cè)。

（六）鋼桁架吊裝監(jiān)測(cè)

在進(jìn)行鋼桁架吊裝監(jiān)測(cè)時(shí)，應(yīng)分為以下幾步驟，其一是在鋼桁架橋梁完成施工后，應(yīng)將橋梁吊裝到位，并進(jìn)行線形復(fù)測(cè)，并依據(jù)復(fù)測(cè)結(jié)果確保測(cè)量結(jié)果與豎向線形相相差不超過3mm。其二，為確保鋼桁架橋梁施工時(shí)其弦桿、腹桿應(yīng)力情況可以滿足施工要求，應(yīng)以下弦桿應(yīng)力、上弦桿應(yīng)力、斜腹應(yīng)力、豎腹桿應(yīng)力進(jìn)行檢測(cè)，應(yīng)確保應(yīng)力變化與理論值變化趨勢(shì)可以達(dá)成一致，并允許應(yīng)力帶下均小于規(guī)范的允許值。例如，在針對(duì)斜腹桿應(yīng)力進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)將鋼桁架吊裝到位后依據(jù)斜腹桿應(yīng)力監(jiān)測(cè)結(jié)果針對(duì)小樁號(hào)、大樁號(hào)顯示出拉應(yīng)力、負(fù)壓力等。以此在保障斜腹桿應(yīng)力變化與理論值變化趨勢(shì)一致時(shí)，應(yīng)滿足應(yīng)力大小均小于規(guī)定允許值的監(jiān)測(cè)要求。例如，在上弦桿壓力監(jiān)測(cè)中，應(yīng)合理按照鋼桁架吊裝要求以上弦桿應(yīng)力監(jiān)測(cè)結(jié)果確保鋼桁架上弦桿滿足應(yīng)力變化與理論值變化。

（七）鋼絲繩的選用及驗(yàn)算

在鋼桁架橋梁施工中重點(diǎn)針對(duì)鋼絲繩進(jìn)行驗(yàn)算工作。首先，在鋼桁架鋼絲繩驗(yàn)算前應(yīng)依據(jù)鋼桁架橋梁施工要求以及起重吊裝規(guī)范合理選擇適宜的鋼絲繩，如JGJ276-2012，并將鋼絲繩允許拉應(yīng)力為1850N/mm2，吊索鋼絲破斷拉力總和為1040x0.82=852.8kN。根據(jù)上述受力計(jì)算，300t吊機(jī)吊索總受力18.129t，采用雙支起吊，吊索夾角為60°，每吊點(diǎn)吊索拉力為0.58x18.129x10=105.15kN，滿足了鋼桁架橋梁受力要求。其次，在選擇吊索鋼絲繩時(shí)，應(yīng)將其允許拉應(yīng)力為1850N/mm2，吊索鋼絲破斷拉力總和為631.5×0.82=517.8kN。根據(jù)上述受力計(jì)算，100t吊機(jī)吊索總受力11.57t，采用雙支起吊，并確保每吊點(diǎn)吊索拉力為0.58x11.57x10=67.106kN。安全系數(shù)517.8÷67.106=7.7>K=（6-8），滿足要求。

（八）鋼桁架變形監(jiān)測(cè)

在針對(duì)鋼桁架變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，為確保滿足鋼桁架橋梁施工質(zhì)量要求，在開展變形監(jiān)測(cè)前應(yīng)做好記錄工作，并依據(jù)每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行細(xì)節(jié)化監(jiān)測(cè)。首先，應(yīng)確保在不改變?cè)旒苁芰w系時(shí)，讓鋼桁架變形控制在允許范圍內(nèi)，應(yīng)當(dāng)采取反復(fù)比選及專家論證的方式，選擇合理的監(jiān)測(cè)技術(shù)。其次，應(yīng)針對(duì)撓度監(jiān)測(cè)分別重點(diǎn)部分監(jiān)測(cè)位置，并合理利用信息技術(shù)，可將鋼桁架在架設(shè)后按照每個(gè)間隔觀測(cè)點(diǎn)的距離，安裝適應(yīng)的感應(yīng)器，并在鋼桁架出現(xiàn)變形時(shí)，利用計(jì)算機(jī)軟件讓技術(shù)人員隨時(shí)觀測(cè)變形值。最后，在鋼桁架變形監(jiān)測(cè)中，技術(shù)人員應(yīng)合理觀察鋼桁架變形值，并依據(jù)施工要求進(jìn)行及時(shí)調(diào)整;應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)鋼桁架溫度以及風(fēng)力對(duì)鋼桁架橋梁施工造成的波動(dòng)情況，并將其控制在允許的范圍內(nèi)，避免出現(xiàn)累計(jì)誤差影響鋼桁架橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范性以及整體工程質(zhì)量。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，鋼桁架橋梁施工監(jiān)測(cè)與控制是確保鋼桁架橋梁施工質(zhì)量的主要環(huán)節(jié)。在進(jìn)行鋼桁架監(jiān)測(cè)時(shí)，應(yīng)基于鋼桁架發(fā)展現(xiàn)狀，并明確鋼桁架橋梁施工使用的技術(shù)，在以科學(xué)合理的手段進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，應(yīng)針對(duì)鋼桁架橋梁理論計(jì)算與實(shí)際施工要求，重點(diǎn)針對(duì)鋼桁架線形、應(yīng)力變化情況以科學(xué)的計(jì)算分析，確保計(jì)算技術(shù)滿足鋼桁架施工要求，并確保鋼桁架橋梁達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要點(diǎn)。

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