大跨径PC连续梁桥悬臂施工中的工艺控制

刘毓梁 王永刚

（通辽市交通工程局，内蒙古 通辽 028000）

0 前言

大跨度桥梁的悬臂施工法是桥梁建设中比较复杂的工艺，施工过程是从桥墩开始，然后将现浇梁段或将预制节段在两侧进行对称性的拼装。在这个过程中，由于施工复杂，内部存在很多不确定的因素影响，是桥梁施工的重点与难点。因此，在桥梁的施工过程中，一定要注意此程序可能产生的偏差问题，尽早的发现并解决问题。

1 有关于控制施工的因素

1.1结构参数

结构参数的准确与否对分析结构直接造成影响，是桥梁施工控制中必须要考虑的因素。在施工的实际操作中，要做到桥梁的实际结构参数与设计所用的结构参数完全相同是很困难的，出现一些误差也是经常出现的。因此，在控制施工的过程中，怎样能够使结构参数最大限度的接近设计参数是亟需解决的问题。

1.2 施工工艺的控制

施工工艺的控制会直接影响控制施工，这是毋庸置疑的。在施工的过程中，施工工艺必须标准化、规范化，符合控制要求，才能有效的对桥梁的整体施工进行施工控制。

1.3 质量检测

在桥梁的建设过程中，施工的最基本的控制方式便是监测。具体的监测项目有：应力的检测、桥体的变形程度的监测。因为此监测过程是由人工与器械共同完成的，因此总会出现一些或大或小的人为误差，因此在控制分析的时候要注意这一点。

1.4 施工环境的温度

桥梁的结构与变形能力随着温度的变化而变化，通常情况下，在对桥梁的整体进行评估的时候，在不同时期对桥梁的参数进行测量，其测量的结果都是不同的。温度是桥梁状态的大环境，是随着天气和时间的变化而变化的，很难控制。对于时间，我们通常采用早晨测量的数据，因为此时的温度变化最小。但是，季节与气候却是很难控制的，需要加以重视。

1.5 材料的不断变化

一切物质都是在时刻变化着的，并不是完全的静止不变的。桥梁的混凝土材料更是容易随温度的改变而发生改变的，尤其是热胀冷缩的现象对桥体的影响很大。混凝土工程在桥梁中的应用与其他建筑是不同的，因其收缩以及徐变现象将会影响成桥后运营阶段的结构变形必须纳入考虑的因素。

2 施工时应该控制的内容

2.1 变形的控制

桥体结构的变形受很多因素影响，很容易使桥梁结构偏离实际位置，给桥梁的合拢和桥体的形状都带来不利的影响。而且在桥梁的建设过程中，无论采用怎样的施工方法，都避免不了这种情况的发生。因此，对桥梁的结构必须进行控制，使其实际的状态与理想状态的差距逐渐缩小，并保持在允许的误差范围内，以保证桥梁的变形状况符合建设的标准。

2.2 应力控制

因为桥梁的承受力与预期的符合程度是施工控制中一项很重的内容，所以在桥梁的检测中，经常以测量结构应力的情况来了解桥梁的实际应力的状态。一旦出现实际的应力与预期应力差别较大的情况，就一定要对工程进行检查，找出问题出现的原因，并且针对问题进行调整，使误差保持在允许的范围内。结构应力的改变通常表现不出来，不如形变明显，所以不容易被发现，必须经过专业的测定才能得出。在实际的桥体中，如果不注意很容易导致严重的安全事故。因此，在实际的控制工作中，一定要注意应力的控制。

2.3 稳定控制

桥梁结构的安全与桥梁的稳定性息息相关，桥梁的稳定性和桥梁的强度的重要程度相等甚至有余。世界上的许多桥梁的破坏都是在施工时候桥梁稳定性不过关造成的，来自加拿大的魁北克桥就是最著名的例子。这座大桥在快要完成南桥锚锭桥架时，悬臂端下弦杆的腹板因为平衡性和稳定性不足从而弯曲继而引发崩塌坠落。悬臂体系主梁因为承重压力过大从而失去稳定性导致破坏的例子比比皆是，中国四川的州河大桥也是一个非常典型的例子。因此，在施工过程中，不但要严格的控制每一个施工阶段结构构件的局部和整体稳定以外，而且要控制局部的应力以房子桥失稳变形。目前，判断和计算桥梁稳定性科学而且准确的方法有很多，例如：稳定安全系数配合结构应力、变形情况来评判，控制其稳定性，这就是一个最有效的方法。

2.4 工程安全的控制

安全是所有工作顺利进行的前提，在桥梁的施工过程中，只有保证了施工的安全，其他工作才能顺利进展，才能进行施工控制工作。桥梁虽然是一切工作的前提，但也是变形、应力与稳定控制的集中的体现形式。除了由于桥梁的施工质量引起的问题之外，变形、应力与稳定的控制工作做好了，就能够保证工程安全的控制工作。

3 施工控制的具体实施方法

为了使预订的理想施工计划顺利进行，桥梁施工顺序应该是施工→监测→识别→调整→预告→施工这样一个周而复始的循环过程。但是实际与理论总是存在一些误差，所以施工技术控制的最主要任务就是对这些误差进行预测、分析、调整、缩小，达到提升理论与实际完全重合的目的。

3.1 预测控制法

所谓预计控制法，就是为了使施工沿着预测状态进行，需要全面的去考虑影响桥梁结构状态的所有因素和施工所要达到的目的。在后来的施工过程中需要时刻准备解决一部分突发问题，因为实际状态与施工状态一定会存在些许误差，而且这些误差肯定会引起施工过程中一些想不到的问题，反复的使用这种方法，知道施工的完成结果和设计的结果达到一致结构状态。虽然有一部分不能够调整的桥梁必须使用这种方法进行施工，但是这种方法却是对所有桥梁建造都是有效的。现代控制理论是预计控制的理论基础，像卡尔曼滤波法、灰色系统理论控制法等都是典型的预计控制法。

3.2 控制法的应用

由于桥梁建设完成部分不可以控制，以及在施工过程中对误差纠正有限，控制误差在建设中极为重要。所以控制法对误差控制也是十分有效。

3.3 线形回归分析法

把桥梁建设回归数学模型是便于计算的捷径，线形回归分析法就是把悬臂箱梁挠度和悬臂长度、悬臂重量的一元线形处理到二元线形。这种方法只能分析悬臂箱梁挠度变化，但是无法对温度和施工引起的误差进行修正，这种方法需要许多有规律的数据，所以桥梁段数少时运用这种方法的测量结果不尽精确。

4 结束语

在桥梁的建设中，我们如果想要提高施工的工艺控制，就必须从影响因素到控制方式和需要注意的问题等多方面进行思考，以保证工艺控制的质量。

［1］顾安邦，常英，乐云样.大跨径预应力连续刚构桥施工控制的理论与方法[J].重庆交通学院学报，1999，18(04):47-53.

［2］宋士新.大跨度连续刚构桥梁施工控制关键问题分析与研究[J].华南理工大学，2012-04-26.