混凝土連續剛構橋風險控制研究

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摘要:針對目前大跨度變截面預應力混凝土連續剛構橋施工過程存在的風險問題，文章分析了導致施工出現風險的原因，以實際工程為例，提出了優化控制措施，其目的是為相關建設者提供參考。結果表明，只有控制好結構參數、預加應力以及溫度變化等，才能最大限度地使工程項目的建設規避裂縫、變形等一系列病害問題。

關鍵詞:大跨度變截面;預應力混凝土;連續剛構橋;施工風險;合攏段

大跨度橋梁工程是復雜地形條件與建設規模較大橋梁最常采用的結構設計形式之一，其在實際施工過程中不可避免地會受到諸多外界環境的影響。以大跨度變截面預應力混凝土連續剛構橋為例，通過分析導致其施工風險的原因，并結合工程項目的實際情況，采取必要的科學技術手段，使各種病害等施工安全風險得到科學有效控制。

1研究大跨度變截面預應力混凝土連續剛構橋

施工風險控制的現實意義隨著我國經濟的發展，社會的不斷進步，我國對建設橋梁跨徑的使用需求不斷提高，大跨度曲線連續剛構橋的建設能夠更好地解決所處環境復雜性與工程建設規模不斷擴大的問題。具體來說，就是通過縮短道路的展線長度，在避免滑坡、巖溶以及泥石流等不良地質問題出現的同時，提高橋梁工程建設使用的安全可靠性。但在實際施工控制過程中，因受同時進行梁墩臨時固結與體系轉換作業，存在單T兩側重量與澆筑主梁混凝土超方量不平衡的問題;混凝土收縮、徐變以及掛籃定位作業易受外界溫度環境變化情況，影響了工程項目建設的安全穩定性。因此，研究人員應從實際問題出發，有效解決上述不穩定性問題對橋梁工程建設造成的影響。

2導致大跨度變截面預應力混凝土連續剛構橋

施工出現風險的原因從此類連續剛構橋的實際施工過程來看，工程建設人員采用了懸臂施工方法進行剛構橋的施工建設。具體來說，就是從中間橋墩的頂部向兩邊以平衡懸臂的施工方式進行施工梁體的各個節段操作，繼而形成兩個T字型的雙懸臂結構。對已建大跨度變截面預應力混凝土連續剛構橋施工情況進行分析發現，導致施工建設過程出現風險的原因主要有以下幾個方面。2．1結構參數。當超出規范標準誤差的構件截面尺寸作用于涉及的工程結構時，將導致截面特性出現誤差，進而對結構作用的內力效果與變形控制造成影響。2．2預加應力。作為實現結構預加應力目標的關鍵，預應力混凝土結構的內力與變形有著密切聯系，即預加應力值的大小將受到預應力鋼筋斷面尺寸、管道摩阻、張拉設備以及彈性模量等諸多因素的影響。此情況下，工程建設人員應對施工過程中可能產生的誤差進行分析控制，如針對預應力管道的摩阻系數進行測量，以獲取準確有效的摩阻系數值。2．3溫度變化。該結構參數的變化不僅會對大跨度變截面預應力混凝土連續剛構橋的結構受力效果與變形程度帶來影響，還會隨著施工溫度環境的變化而變化，應采取必要的措施進行優化控制。這里的溫度變化是指梁表層與梁內層的溫度場，其作為分析溫度荷載效應的關鍵，需在施工控制中充分考慮這一因素，否則將會對工程結構造成橋梁裂縫等病害風險。而病害問題的出現將會影響橋梁各部分結構作用的應力平衡。但受季節、日照以及參與溫度等問題的影響，增加了溫度變化控制影響的難度。2．4施工監測。據權威數據統計，懸臂施工曲線的連續剛構橋施工監測分三種:變形、應力以及溫度監測。但監測的施工操作會受到一些設備安裝效果、測量方式不適用以及數據采集不準確等問題的影響。為此，工程項目建設人員應從問題角度出發，即在明確工程項目實際情況與設計使用要求的情況下，對大跨度變截面預應力混凝土剛構橋施工過程產生的風險進行控制，以促進橋梁工程的建設使用能夠為區域的經濟建設提供助力。

3實例分析

以某特大橋梁工程項目為例，其作為大跨度變截面預應力混凝土連續剛構橋，針對實際施工過程存在的風險問題，采取了以下措施進行優化控制。3．1合攏段施工風險控制。以大跨度變截面預應力混凝土連續剛構橋的合攏段施工風險控制過程為例，由于工程采用的合攏作業方法為:將一次合攏跨數確定為兩種，即逐孔合攏與多跨一次合攏。具體來說，就是按照工程合攏施工圖順序的要求，將合攏施工作業的順序確定為:從邊跨向中跨與從中跨向兩邊逐孔合攏兩種方式。對于多跨一次的合攏施工需在滿足合攏施工作業溫度環境要求后，對不穩定性的風險問題進行干擾控制，以提高結構的受力效果。此外，為了使鎖定的合攏跨達到同步操作的目標，需通過大量的計算與先進的工藝技術運用，來強化合攏段的施工控制效果。對于上部結構的合攏段來說，施工風險控制應將目標確定為受力與施工便捷，即在靠近岸邊的懸臂水中進行懸臂作業，以提高施工控制效率。此外，根據工程所處的環境，采用了從邊坡向中跨的合攏方式，以滿足工程項目各部分結構對合攏段結構協調受力與施工作業的安全性的控制需求。3．2溫度應力。研究表明，橋梁結構受溫度變化的影響主要體現在預應力約束時受到了溫度次應力的影響而出現了溫度變形。由于變截面懸澆預應力混凝土箱梁橋的溫度應力較大，局部部位甚至超出了荷載應力，因此其是導致橋梁結構裂縫變形產生的主要原因。為此，施工裂縫病害風險控制人員應掌控溫度變化的規律，即在明確年溫度變化情況的基礎上，對合攏段的施工方式進行調整，以降低裂縫病害問題的發生。3．3預應力施工風險控制。預應力施工風險的控制應結合工程項目結構本身的特性采取相應的風險控制對策，即在采用懸臂方式進行主梁的澆筑施工時，需將結構變形作為風險控制的主要對象，并充分利用應力控制措施，從而最大限度地保證主梁線形作用的正確性與和順性。此外，在混凝土澆筑前，需調整底模標高。施工過程標高控制的誤差需控制在既定的范圍內。對于結構應力的影響，施工風險控制人員應針對結構實際作用狀態與設計應力狀態不符的問題，選擇合理的測試元件與設備，對現場安裝位置與導線的布置情況進行檢測。對于主梁結構變形的監測，需在墩體或零號塊施工完畢后，懸臂澆筑前，對竣工位置的實際情況進行測量。此外，當每一節段施工完畢后，就要對下一階段的底模標高定位進行橋面標高的觀測。當澆筑完混凝土施工，且完成預應力的張拉控制后，需對掛籃行走前后進行撓度觀測。此時，為避免溫度變化對觀測結果帶來不穩定性影響，需將觀測的時間確定為太陽升起前。測量儀器設備選用經緯儀或水準儀等，對每一節段的預應力構件作用狀態進行觀測，以保證大跨度變截面預應力混凝土連續剛構橋的箱梁懸臂段的合攏精度與橋面的線形效果。對于應力測點的布置，施工風險控制人員應按照預定的測試方向，需布置好各個界面的測點位置。圖1所示為橋梁工程截面應力測點的布置情況。

4結語

綜上所述，對大跨度變截面預應力混凝土連續剛構橋施工過程中可能出現的風險問題，相關建設者應從溫度應力、預加應力以及結構參數等方面入手，針對具有復雜特性的合攏段與預應力施工環節進行質量效果控制。在連續剛構橋施工中，應該不斷加強對施工風險的控制和管理，促進橋梁工程質量的提高，實現可持續發展。

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作者:謝守東 單位:中交三公局第二工程有限公司