浅析大跨径桥梁施工质量控制

浅析大跨径桥梁施工质量控制

薛凤蕊

薛凤蕊（山东高速股份有限公司菏泽分公司山东菏泽274000）

摘要：本文主要讨论了施工控制的因素、任务与工作内容以及控制方法对大跨连续梁桥的影响；简要阐述了大跨连续梁桥施工过程中质量缺陷的原因及对策。

关键词：大跨度连续梁桥；质量影响因素；控制措施为了使施工系统始终处于可控状态，通常对施工过程中的偏差进行识别分析，发现问题并且及时进行纠偏，同时进行后续阶段的预测即桥梁施工控制。

1.施工控制的影响因素为了使施工实际状态与理想设计状态（线性与受力）最大限度的吻合，必须进行大跨径连续桥梁的施工控制。因此，必须全面了解可能造成状态偏离的所有因素，才能更好的有的放矢。

1.1结构参数无论对何种形式的桥梁进行施工控制，结构参数（结构构件截面尺寸，结构材料弹性模量，材料容重，材料热膨胀系数，施工荷载，预应山或索力等）都是分析过程中最基本的资料，是必须考虑的首要因素。实际工作中，实际桥梁的结构参数总是与设计的结构参数存在一定误差，很难完全吻合，为了解决这个问题，就需要合理的记入这些误差，使结构参数尽量接近桥梁的真实结构参数。

1.2施工工艺为了使施工状态始终处于受控状态，除非要求施工工艺必须符合控制要求外，由构件制作、安装等方面的误差必须计入非理想化带来的误差。因此，施工控制是为施工服务的，而施工的好坏又直接影响控制目标的实现。

1.3施工监测施工控制最基本的手段是监测（应力监测、变形监测等）。监测存在误差的原因有：仪器、方法、仪器安装、数据采集、环境等存在的误差。

1.4结构计算分析模型结构模型的建立，是通过对实际桥梁结构进行简化，由于各种假设、边界条件的处理、模型本身精度的影响，无论采用何种分析方法和手段，模型与实际情况总存在误差。因此，为了使计算模型误差产生的影响最低，必须做大量工作，必要时做专门的实验研究。

1.5温度变化施工控制必须考虑温度因素，由于温度的变化，在不同时刻对结构的应力及变形进行测量，结果是不通的。由于温度变化对桥梁结构受力和变形影响很大，因此在施工控制中忽略了温度因素，就必然不能得到正确的数据，不能保证控制的有效性。

1.6材料收缩、徐变设置预拱度时首要考虑材料的收缩、徐变，不仅对混凝土结构的内力、变形都有很大的影响而且还影响成桥后运营阶段的结构变形。

这是因为大跨度连续梁桥施工中混凝土加载龄期短，各个阶段的龄期相差比较大，因此，控制过程中要认真研究，采取经济合理、符合实际情况的徐变参数和计算模型。

1.7施工管理影响桥梁施工质量和进度的直接影响因素就是施工管理。在悬臂施工的大跨度连续桥中，施工进度一旦不按计划进行，给施工带来的难度尤为突出，甚至最终造成合拢困难。这是因为，如果主梁和悬臂施工进度不同，必然导致两个悬臂合拢前等待的时间不同，因而材料产生的不同的徐变变形，而这种变形很难准确测量估计。

2.控制的内容施工控制的主要内容有以下几方面：2.1几何（变形）控制实践中，桥梁的施工实际位置（立面标高，平面位置）经常偏离预期状态，最终造成桥梁难以合拢或是成桥线性与设计要求不符，这是由于施工过程中多方面因素影响结构的变形。因此，为了使结构的实际位置和预期状态的误差在允许范围内，且成桥线性符合设计要求，必须对施工采取控制。

桥梁施工控制的几何状态、最终的误差的允许值都需要有一定的标准来进去判断，而目前还没有统一的规定，因此要根据桥梁的规模、跨径大小、技术的难度等实际情况具体确定。

2.2应力控制一般情况下，施工中通常运用结构的检测方法了解实际应力状态，如果发现实际状态与理论状态的差值超过允许范围，一定要查出原因并且进行调控。而实际中，结构应力控制的优劣不像变形控制那样容易发现，如果应力失控，讲给结构造成危害，甚至发生像宁波招宝山大桥主梁断裂那样的结构破坏，因此，施工过程中以及成桥后的受力状态与设计是否相符是首要明确的问题。目前，对应力控制的项目和精度还没有明确的规定，通常根据实际情况确定：(1)结构在自重下的应力（实际应力与设计相差宜控制在+5%）。

(2)结构在施工荷载作用下的应力（实际应力与设计相差宜控制在+5%）。

(3)结构预加力除对张拉实施双控（油表控制和伸长量控制，伸长量误差允许在±6%以内）外，还必须考虑管道摩阻影响（对于后张结构）。

(4)其他应力，如温度应力、基础变位、风荷载、雪荷载等引起的结构应力。

（5)施工中用到的对桥梁施工安全有直接影响的支架、挂篮、缆索吊装系统等的应力在安全范围内。

2.3稳定性控制衡量桥梁结构安全的重要指标是稳定安全系数。目前，人们所注重的桥梁稳定性指的是建成后的稳定性，而施工中不同材料的不同结构在不同工况下的最小稳定系数尚未在现行规范中详细列出，因此，施工中在桥梁本身的稳定性得到控制外，施工中用的支架、吊篮、缆索等吊装系统也应该满足要求。

除上述外，还应当对施工中可能出现的失稳现象进行检测，但是目前还没有一套完整的稳定检测系统。随着经济的发展，桥梁的跨径也不段增长，跨径的加大无疑使受扰动荷载或者突发情况加剧，由于没有完整可靠地检测系统，很难保证桥梁的施工安全。目前，主要是通过稳定分析计算并结合结构应力、变形情况综合评定控制的稳定性。因此，建立一套完整准确的控制系统势在必行。

2.4安全控制在施工过程中只有保证施工过程的安全，才能谈得上其他控制和桥梁建设，因此安全控制是施工中的重要内容。除了由于施工质量问题引发的安全问题外，上述的如变形控制、应力控制、稳定控制得到了控制，安全问题也就有了保障。在实际中，应根据桥梁的结构形式等情况确定影响桥梁安全的重点因素。

3.施工控制的方法为了使连续梁桥按照施工标高顺利进行，通常按照施工-监测-识别-调整-预告-施工程序进行控制。而实际中无论是理论分析还是实际的施工都存在误差，因此控制的核心任务是对各种误差进行分析、识别、调整，对结构未来做出预测。通常采用以下几种方法，如：预测控制法、自适应控制法、线性回归分析法等。

桥梁施工控制系统是必不可少的确保桥梁安全施工的保障，尤其对造价更高的大跨度桥梁显得更为重要。因此，桥梁施工控制是现代桥梁建设的必然趋势。