分阶段施工桥梁的无应力状态控制法探讨

杨 贤 舒

(中交三公局第三工程有限公司，湖北 武汉 430034)

分阶段施工桥梁的无应力状态控制法探讨

杨 贤 舒

(中交三公局第三工程有限公司，湖北 武汉 430034)

分析了无应力状态控制法的原理，并将其应用到分阶段施工桥梁建筑中，研究了利用无应力状态对于桥梁建设的重要影响，并从桥梁建筑安装计算、温度、荷载、同步作业等方面作了阐述，为桥梁施工建设提供了技术支撑。

分阶段，施工桥梁，无应力状态控制法

在当前的桥梁建筑中，桥梁阶段施工技术和拱桥施工技术已经得到推广，并且对于桥梁技术的发展也有着促进作用。然而也出现了诸如施工过程和成桥状态结构分析的问题，传统的解决方式首先是对分阶段施工桥梁的结构进行分析，然后对其施工过程中产生的位移和内力进行演算，通过这样的方式得出最终桥梁施工中和成桥状态结构中的内力和变形，但是由于结果和实际的值存在一定的差距，也就使其不能满足施工的需要。而无应力状态控制法的产生不仅使这类问题得到有效的解决，同时也让其余的工序得到有效的实施，从而提高了桥梁建设的质量[1]。

1 无应力状态控制法的应用原理

在分阶段施工桥梁结构中，主要有4个条件会对其最终状态中的内力和位移起到决定作用，分别是外界的条件、外荷载作用的大小以及位置和构建单元在无应力状态下呈现出的曲率和几何的长度、整体的结构体系等。当这4个条件得到确定时，整个桥梁的内力以及变形得以确定。针对桥梁结构在进行安装的过程，即使是利用几何非线性结构桥梁的方式，也能使其内力和变形不受到影响。换句话说就是分阶段施工桥梁的最终内力和位移会受到几何长度与曲率变化的影响。因此，可以确定无应力状态控制的基础是将外荷载和结构体系以及支撑边界和无应力的长度以及曲率等相关因素构成的结构。比如某大桥建设中的两个施工段，这两个施工阶段可以分别使用两个公式进行表达，分别是：

[K]{δ1}={P1}+{L01}

(1)

[K]{δ2}={P2}+{L02}

(2)

利用这两个公式进行应力变化的计算，即使用式(1)减去式(2)，得出[K]{δ1-δ2}={P1-P2}+{L01}-{L02}，并且在利用无应力状态进行控制的过程中，桥梁结构单元的内力值会随着其结构的加载发生相应的变化，与此同时，系统转化以及斜拉索张拉变化也会对其造成一定的影响。当该桥梁的荷载与结构体系处于相对固定的状态时，其无应力长度的变化和单位轴力的变化应该处于一致状态[2]。

2 无应力状态控制法在分阶段桥梁施工中的应用

2.1 分阶段桥梁建筑安装过程中的计算问题

针对分阶段桥梁施工中的无应力状态控制方法而言，为使其能在桥梁工程建设中被充分的运用，需要将桥梁建设安装计算问题作为其中首要解决的问题。以江西省的上饶信江大桥为例，该桥梁的安装计算问题符合建筑的标准，同时为往来的车辆和人群的安全提供了保障。

1)外荷载的问题。在进行桥梁的施工过程中，其结构恒载的施工一般会通过分次施加的方式进行，并且最后构建单元恒载施加完成后，会将其临时荷载进行去除，进而其荷载和位置等都会产生相应的变化。但是针对外荷载来说，在整个桥梁建设安全计算过程中，由于该项有着重要的影响，需要完全避免被疏忽的情况发生。根据相关数据显示，由于外荷载的处理不到位造成的安全隐患问题占据着一定的比例，给过往的行人和车辆造成较大的威胁。

2)支撑边界条件的问题。和桥梁建筑中的外荷载与结构体系一致，在分阶段施工桥梁的建设施工竣工后，该支撑边界需要和设计中的目标状态保持一致。就当前的情况而言，在我国桥梁建设中相关的成功案例并不少，但是能够将桥梁建设中的每一个细节做到突出的桥梁并不多，而上饶信江大桥就是其中的典型，该桥梁能够取得较大的成功主要是由于相关设计人员和施工人员能对其支撑边界的条件实施全面且系统的研究，并结合桥梁建设当地的实际情况进行施工，并没有通过一味按照其余优秀桥梁进行照搬照抄，只是从借鉴适合本桥梁建设的关键部分进行施工，并积极处理建设过程中存在的问题，最终取得成效。

2.2 分阶段桥梁建设过程中受温度及临时荷载影响

在分阶段桥梁施工过程中，利用无应力状态控制法进行处理，虽然能使其桥梁的质量和进度等方面得到有效提升，但在实际应用过程中，因为无应力阶段状态控制法本身会和相关环节有着密切的联系，并且涉及的范围较广，因此需要对分阶段施工桥梁中的无应力状态控制法进行合理的控制，并将其运用到桥梁建设中，从而保证其质量，此外对桥梁进行施工的过程中还需要对其进行温度和索力监测点的设置[3]。而针对其特殊时段中的监控，要求能在气温稳定的状态下对桥梁的温度以及索力等条件进行测试，当桥梁中出现临时荷载的状态时同样需要对其位置以及大小等因素进行记录。因为在对其进行测试和记录的过程中，都能找出其桥梁的索力以及应力的相对值，进而实现将计算过程中实际的测值转变为在具备标准荷载条件和温度下的值，在将其进行处理后，和桥梁在施工过程中出现的状态值进行对比，从而实现对桥梁当前的状态进行判断，并将其作为下一道工序开展的依据。同时还需要将无应力施工法和过程没有关联的原则作为其施工人员进行调整的主要参考依据，即利用斜拉索的长度值作为调整依据，让进行桥梁施工过程中出现的临时荷载以及温度间产生的影响被有效的避免。

2.3 分段桥梁在施工过程中出现的同步作业问题

在当前我国的大部分桥梁建设过程中，一般只会对其中的固定部分进行强调。通过这种方式虽然能使其桥梁建设在该方面获得一定的成就，但是也就是由于过分关注这一点的研究，使桥梁建设的整体质量不能得到有效的保证。其中最为显著的是同步作业的问题。在桥梁施工建设中同步作业对其有着重要的影响，一旦该项工作没有得到妥善的处理，则会给桥梁的整体发展带来不利的影响，为此在施工过程中应该注重其同步作业产生的效果。例如在利用混凝土对其桥梁的主阶段进行悬浇操作的过程中，为实现对浇筑完成后上梁的拉力进行合理的控制，在进行浇筑前需要进行斜拉索的张拉操作，进而确保桥梁主梁的上缘能够具备一定的应力，当在此过程中出现混凝土数量较大的情况时，需要利用在浇筑过程中添加调索的方式使其应力得到比较合理的控制。

3 无应力状态控制法在分阶段桥梁施工中的影响

就分阶段施工桥梁中的无应力状态控制法而言，该方法在当前桥梁建设中被广泛的应用，并且获得较大的成就，但并不是所有的桥梁都能利用该方式进行处理，甚至出现使用该方式让桥梁在建设过程中出现各种问题，究其根本在于没有结合桥梁建设地的实际情况，即在利用无应力状态控制法进行分阶段桥梁的建设过程中需要根据实际的地理情况，针对性的处理，因此得出最佳的施工解决方案，从而避免出现相关的问题；其次在利用该方法时，还需要注重其产生的良性循环[4]。在实际的施工过程中由于相关环节会产生冲突，而在这个时候需要避免先后顺序颠倒的现象发生。此外还存在部分地区在进行桥梁建设过程中，为实现节省材料和时间的目的，对其无应力状态控制法进行修整和调节，最终造成桥梁本身的质量受到极大的影响，这对于桥梁工程建设来说是极为不利的。因此在利用无应力状态控制法进行分阶段的桥梁施工中，需要注重对其良性循环的管理，进而为桥梁工程的建设提供有力的帮助。

4 结语

本文通过对分阶段施工桥梁的无应力状态控制法进行探讨，从其结果上来看，为实现创建质量达标的桥梁建筑，需要相关的研究人员能对其无应力状态控制法进行进一步的研究，使其能够更加完善，从而为分阶段施工桥梁的建设提供有力的支撑。随着时代的发展，我国在桥梁建设方面的相关技术和制度都得到不断的提升，并且使其中的安全事故得到有效的降低，但是仍需要对其不断的进行创新和研究，通过这样的方式使桥梁的施工进度和施工质量得到有效的保证，从而保证出行人员和车辆的安全。

[1] 彭晓林,徐小霞.分阶段施工桥梁的无应力状态控制法[J].交通世界(建养·机械),2013(21):210-211.

[2] 易建伟.浅谈分阶段施工桥梁的无应力状态控制法[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2014(8):97-98.

[3] 王爱东.分阶段施工桥梁的无应力状态控制法分析[J].城市建筑,2014(2):271-272.

[4] 杨 军.分阶段施工桥梁的无应力状态控制方法[J].交通标准化,2014(12):112-113.

Discussion on the stress free state control method for the construction of the bridge

Yang Xianshu

(ThirdEngineeringLimitedCompany,CCCCThirdBureau,Wuhan430034,China)

This paper analyzed the principle of non-stress state control method, and applied to staging construction bridge building, indicated the important influence of non-stress state to bridge construction, and made elaboration from bridge building installation calculation, stability, load, sync operation and other aspects, provided technical support for bridge construction.

staging, construction bridge, non-stress state control method

2015-06-01

杨贤舒(1980- )，男，工程师

1009-6825(2015)23-0155-02

U441.5

A