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大跨度斜拉桥的施工监控对策

2013-08-15王承勋

山西建筑 2013年28期
关键词:斜拉桥跨度桥梁

王承勋

(中铁二院(成都)咨询监理有限责任公司,四川成都 610031)

0 引言

随着我国社会经济的飞速发展,大量基础设施的建设尤其是大跨度斜拉桥的施工进行需要有良好的施工监控体系来保证其施工质量。目前,由于大跨度斜拉桥具有优越的大跨度和良好的使用性能,使得它在桥梁建筑中占据了首要的地位。但是,大跨度斜拉桥由于其多次超静定结构,设计计算十分复杂。其跨度过大、工程造价高、建设周期长等特点使得在建设过程中,对桥梁建设材质的要求十分严格。为此,要求相关部门加强对大跨度斜拉桥的施工监控,使得桥梁建设严格按照施工程序进行,及时发现各种问题,及时调整、解决,从而保证大跨度斜拉桥的质量安全。

在大跨度斜拉桥施工过程中,施工质量极易受到各种环境因素的影响,从而引发大跨度斜拉桥的质量问题,如因受到地基沉陷使大跨度斜拉桩出现微小倾斜,导致大跨度斜拉桥出现理论值之外的误差等,从而降低了大跨度斜拉桥的质量安全,易引发重大的桥梁建筑事故,因此,必须要加强施工监控。

1 大跨度斜拉桥的特点及施工监控的重要性

1.1 大跨度斜拉桥特点

大跨度斜拉桥由斜拉索、塔柱以及主梁这三部分组成,之所以成为大跨度斜拉桥,是因为桥梁自身的高跨度。在建设过程中,用数根高强度的斜拉索将桥梁主梁斜拉在塔柱上,主梁受到巨大的压力和反力,从而提高了主梁的稳定性,大大提高了桥梁的跨度。在大跨度斜拉桥建设过程中,由于桥梁主梁由斜拉索固定,与地面分离,不受地面环境影响,由于其高强度的拉力,大大提升了其抗风能力,提高了桥梁的稳定性。但是,由于大跨度斜拉桥桥梁结构为多次超静定结构,受力非常复杂,桥梁设计计算工作十分复杂,对桥梁斜拉索质量要求严格,连接构造极其复杂,同时由于大跨度斜拉桥的特点,较多的高空作业给施工带来了巨大的安全隐患。

随着我国经济社会的高速发展,社会基础设施得以大量建设,尤其是我国经济运输线的公路、桥梁的建设。由于大跨度斜拉桥在当前桥梁建筑中造价相对较低、外形优美、使用寿命长,诸多优点使得大跨度斜拉桥在目前的桥梁建筑中占据了首要地位。随着人们安全意识的不断提高,人们对大跨度斜拉桥的质量安全越来越重视。

1.2 大跨度斜拉桥施工监控的重要性

桥梁的质量安全与施工过程中的监控密切相关。良好的施工监控可以确保桥梁的建设质量,对大跨度斜拉桥尤其如此。由于大跨度斜拉桥跨度过大,施工工期长,建设难度大,对桥梁建筑材料质量要求极其严格,同时,桥梁本身极易受环境因素的影响,因此,要加强对大跨度斜拉桥的施工监控,严格把关,及时发现建设中存在的问题,及时解决,要确保大跨度斜拉桥严格按照设计要求进行施工。在施工过程中,要定期不定期进行大跨度斜拉桥质量检测,测量桥梁受力情况,确保符合大跨度斜拉桥设计要求,对桥梁外观进行模拟测验,充分确保大跨度斜拉桥的建设质量与建设外观、设计要求一致。

在大跨度斜拉桥工程施工过程中,要建立健全桥梁施工监控机制,对大跨度斜拉桥施工过程进行全程监控,时刻掌握第一手资料,及时发现、调整大跨度斜拉桥在设计、施工中存在的问题,以确保大跨度斜拉桥的施工质量,提高大跨度斜拉桥的使用寿命。

2 大跨度斜拉桥施工中的监控问题

2.1 施工方对监控作用认识不足

在大跨度斜拉桥施工建设过程中,施工方对桥梁监控的重要性认识不足,在监控过程中,施工方为简化监控程序,减少监控过程中的资金支出,通常对大跨度斜拉桥的监控不重视,监控过程随意化、简单化,呈现应付趋势。这些现象严重影响了监控工作的进行,使得监控过程不科学,监控质量难以得到保障,难以确保大跨度斜拉桥的建设质量,严重地影响了大跨度斜拉桥的使用寿命。

2.2 施工监控体系不完善

目前,我国大跨度斜拉桥的施工监控体系还不够完善,监控过程通常只重视桥梁建设工期、桥梁建设中的资金使用等,缺乏对桥梁质量真正的监控,对桥梁监控不到位,由于技术水平的限制,对大跨度斜拉桥施工中的各部分受力难以进行有效的检测,对环境的监控程度不够,难以科学评估环境对大跨度斜拉桥的影响程度。

2.3 部分大跨度斜拉桥施工监控水平过低

由于大跨度斜拉桥其复杂的多次超静定结构,使得桥梁设计计算难度极大,这就要求监控部门要具备高素质人才,用专业知识对多次超静定结构进行科学的计算,从而肯定大跨度斜拉桥建设的可实施性。然而,由于我国目前具备大跨度斜拉桥多次超静定结构设计计算的人才非常短缺,大跨度斜拉桥监控部门难以对多次超静定结构进行有效的计算,难以确保大跨度斜拉桥设计的科学性以及可实施性的。

2.4 缺乏对大跨度斜拉桥的后期监控

在大跨度斜拉桥实际建造中,监控部门通常只重视对大跨度斜拉桥建设过程中的质量监控,而忽视了对大跨度斜拉桥的使用期监控,不能够对大跨度斜拉桥后期使用中出现的问题及时的发现、解决,这也是大跨度斜拉桥监控中存在的一大缺陷。

3 大跨度斜拉桥施工监控问题解决对策

针对我国目前大跨度斜拉桥施工监控现状,提出了以下的解决方案。

3.1 建立健全大跨度斜拉桥监控机制

结合我国长期以来的大跨度斜拉桥建设管理经验,充分考虑多方面的因素,建立健全完善的大跨度斜拉桥监控机制,从桥梁的施工材料、施工工序、施工进度、工程设计、多次超静定结构科学计算、桥梁施工中的质量检测、大跨度斜拉桥后期运营中的质量监管等多方面进行监控,充分保证大跨度斜拉桥的桥梁质量,保证桥梁的正常运营。

3.2 加强对大跨度斜拉桥的施工监控

加强对大跨度斜拉桥的施工监控,加大监控力度,制定科学监控机制,给大跨度斜拉桥施工中的每一个环节都安插相应的监控人员,对大跨度斜拉桥建设实施全方位专人化监控、专人化管理。在大跨度斜拉桥运营阶段,安排专业人员对桥梁进行定期检查、做定期的受力分析,及时发现大跨度斜拉桥在后期运营时期出现的问题,并及时解决,从而确保大跨度斜拉桥的质量安全。

3.3 实施大跨度斜拉桥运营阶段的长期监控

随着我国社会经济的发展,大量大跨度斜拉桥投入运行,提高了两岸的经济、文化交往频繁程度,促进了两岸的经济联系,为保证这些大跨度斜拉桥的长期正常运营、提高运营安全度、增加大跨度斜拉桥使用寿命,确保交通的舒畅、快捷,要加强对大跨度斜拉桥的运营阶段的长期监控。

然而,在大跨度斜拉桥日常检查过程中,难以检测到桥梁的受力情况,难以确定大跨度斜拉桥是否处于正常的工作条件下,这给桥梁的维修加固工作带来了一定的难度。目前,国际上通常在大跨度斜拉桥中建立了长期的形变检测系统,以此来进行大跨度斜拉桥的后期运营阶段的质量监测工作。所谓的形变检测系统,是指在大跨度斜拉桥建设过程中,在斜拉索与主梁以及塔柱之间安插检测元件,利用计算机对大跨度斜拉桥进行检测,时刻监控各个检测元件的位置变化以及受力情况,根据检测元件的位置变化情况确定大跨度斜拉桥的形变状况,根据受力变化情况确定大跨度斜拉桥的受力变化情况,并根据实际情况,对桥梁进行评估,并进行相应的维修,从而确保桥梁的质量安全。这种做法打破了常规的检修方式,实现了大跨度斜拉桥难以检测、维修的突破。

为加强对大跨度斜拉桥的后期监控,我国要参考国外先进的监控方法,结合我国具体实践,建立适合我国国情的大跨度斜拉桥形变检测系统。在建设过程中,要充分考虑桥梁的实际情况,选取合适的检测元件安插点,创建科学的元件分析系统,做好元件数据收集、整理、分析工作,并针对相应的变化,做出科学的评估以及对维修工作提出科学的建议。

在建立大跨度斜拉桥形变检测系统时,通常分三大步完成:

1)建立静态形变检测系统。2)建立动态形变检测系统。3)建立科学计算分析系统。

静态形变检测系统检测大跨度斜拉桥常规数据,并对数据进行整理和统计;动态形变检测系统主要检测大跨度斜拉桥在后期运营阶段桥梁的各数据变化,并对数据进行整理;科学的计算分析系统对以上两个数据进行科学处理、对比、分析,评估出大跨度斜拉桥质量变化情况,并针对相应的情况提出解决措施。

4 结语

在大跨度斜拉桥的施工过程中,加强对桥梁建设的施工监控,时刻监控工程进度,针对大跨度斜拉桥跨度过大,加强对桥梁材料进行检验、管理,保证材料质量的安全,确保在大跨度斜拉桥施工建设过程中,塔柱的建设质量符合设计要求,并且能够承受巨大的拉力;针对其特殊的多次超静定结构,要求对桥梁设计进行科学、严谨的设计计算,消除相对误差,确保大跨度斜拉桥的质量。在大跨度斜拉桥建设工程事业中,要不断学习国外先进的建设经验、参考国外先进的理论体系、结合我国实际情况,运用专业的大跨度斜拉桥建设知识,创新大跨度斜拉桥建设方法、技能,建立科学的大跨度斜拉桥监控机制,完善管理体系,加强对大跨度斜拉桥的质量监管,确保大跨度斜拉桥的质量安全,促进社会的繁荣发展。

[1] 何雨微.跨度斜拉桥施工监测监控体系研究[D].武汉:武汉理工大学,2002.

[2] 余连海.大跨度矮塔斜拉桥施工监控[J].河南科技,2009(5):57-58.

[3] 李元松,李新平,姜天华,等.大跨度斜拉桥施工控制方法研究[J].武汉工程大学学报,2007(4):42-43.

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