浅谈连续刚构桥悬臂施工的挠度影响

(重庆交通大学土木工程学院 重庆 400074)

一、概述

20世纪中期,悬臂浇筑施工的方法得到了大规模的推广，并在工程领域范围受到了大规模的使用，开启了大跨径桥梁施工技术发展领域的新的时代，使得桥梁结构体系获得了更深的发展和更高的进步。悬臂浇筑施工技术是指在已建成的桥墩之上，沿着桥梁跨径方向逐段进行混凝土的浇筑施工，在不利用任何地面支撑的空中作业中，不影响桥下通航和通车，同时密切配合设计和施工的要求。

对于大跨径预应力混凝土连续刚构桥来说，从施工的安全、经济、结构稳定以及其他多个方面因素的角度来说，一般的，大多数的施工方法都采用逐段悬臂浇筑的施工方法进行桥梁的设计，施工。

二、悬臂施工的挠度影响因素

在确定了逐段悬臂浇筑施工的方案之下，保证在施工的期间，不会对桥梁下方的交通的正常运行产生影响，而且能够充分利用预应力混凝土，桥墩在承受负弯矩的方面的特点，提高全部连续刚构桥的结构的跨越山川，河流的能力，然而在进行桥梁悬臂浇筑施工方法的施工期间，由于不断的受到其他不同方面的影响，同时悬臂浇筑施工也会在施工过程中产生一些施工不确定性和问题，在其中，挠度的影响问题就尤为重要，影响着挠度变化的因素多种多样，以下列出几个主要的因素：

(1)混凝土及其他材料自身特性。钢筋混凝土是桥梁的主要材料，在受力过程中，混凝土主要承受压力；钢筋混凝土中的钢筋在受力的过程中，大多数的时候，钢筋承受着拉力的作用，一般情况下充当受拉的构件，在工作状态下，钢筋代替混凝土进行受拉，从而保证了混凝土不发生脆性破坏。对于混凝土的弹性模量这一个重要的设计的参数，钢筋混凝土的弹性模量的大小取值，其对于结构的分析计算有着不可忽略的作用。

(2)构件的尺寸。在桥梁设计计算当中，可以准确的控制构件的尺寸，但在桥梁构件的现场浇筑工作过程中，构件的实际尺寸与其设计理论值一般都有偏差，偏差的引起可能是由于在进行模板放样的过程中引起的误差和在进行混凝土浇筑过程中所引起的混凝土的模板发生走样等方面的原因，从而结构截面在几何特性发生不相同，恒载的计算值与理论的计算值中会存在一定的偏差，因此，在施工完成每个一截段后，都需要我们施工人员进行截面尺寸的校核以及精确的计算，以便进行梁体结构截面的几何特性的修正，来达到减小结构构件的挠度的影响的目的。

(3)结构超重。在施工的现场，混凝土在进行逐段悬臂浇筑的过程当中，每一个结构的节段，其实际混凝土用量的取值，在许多因素的影响下混凝土浇筑可能会引起的混凝土模板的微笑的变形，混凝土在其受到了温度，湿度以及其他的因素作用之下，混凝土的实际的用量，同理论设计的混凝土用量会产生一定数量的大小偏差，引起的这种偏差，可能会使结构节段混凝土产生超重的结果，以及恒载计算值和理论计算值之间存在较大的偏差。

(4)主墩两侧不等重。进行大跨径的连续刚构桥的悬臂施工过程当中，桥墩两侧的悬臂段箱梁段，由于施工误差的影响，不可能可以达到两侧的完全的平衡，桥墩两侧所受到的不平衡的弯矩矩也会使得桥墩位置，其处于压、弯组合的作用下，同时也会使墩顶发生不同程度的倾斜，进而使得悬臂浇筑的箱梁的两端会产生比较大的相对的高程差，为了能够使下一截段梁的施工或着合拢段施工的时候，其产生的挠度调整带来不可忽视的影响。

(5)挂篮的变形。连续刚构桥在进行逐段悬臂浇筑施工过程中，挂篮的运用给浇筑带来了极大地方便，同时产生着着不可忽视的影响。挂篮体系所发生的挂篮变形也对于连续刚构桥的逐段悬臂浇筑施工过程，其结构构件所产生的挠度也起着同样关键的作用。

(6)预应力。①张拉预应力钢束时所产生的影响；②预应力管道的定位；③预应力钢束管道的摩阻系数影响。

(7)混凝土的收缩徐变。在实际施工过程中，混凝土收缩徐变的影响因素多种多样，例如：混凝土的组成和配合比，构件的养生条件，使用环境与湿度以及构件的体表比。工程由于桥梁施工过程时间较长，时间的较大差异也使徐变的影响也更显得不可或缺，也会加剧挠度影响。

(8)温度影响。逐段悬臂浇筑每一截段的不同位置的温度的差异也会影响着挠度变化，影响着施工的准确性。箱梁的高程的测量工作或着混凝土的立模及浇筑工作须在早上温度较低时进行施工，尽量的减小由于热胀冷缩的物理变化作用所引起的挠度产生的偏差。

三、悬臂施工的挠度控制技术

(1)时间测量控制。连续刚构桥逐段悬臂浇筑箱梁施工的各工序完成时间的数据需要准确测量记录，其在施工控制计算过程中，时间测量数据的记录将会直接的影响到后期对预应力混凝土梁段的收缩徐变的准确计算，从而满足施工的要求。

(2)温度测量控制。对于连续刚构桥的逐段悬臂施工的环境温度的测量，其通常的需要我们利用普通的水银温度计进行温度的测量，连续刚构桥的主梁内部的温度测量则是通过进行预埋高灵敏度的振弦式应变传感器进行测量。

(3)实际位置测量控制。在连续刚构桥的施工过程中，该桥的空间位置需要进行施工过程的实际监测。

四、结论

随着我国科技水平和社会需求水平的不断提高以及近年来交通事业的不断快速发展，我国桥梁工程的施工水平得到了极大地提升，悬臂浇筑法桥梁施工各个阶段过程中，施工人员必须重视对连续刚构桥逐段悬臂施工方法的有效而深入了解和研究，通过对逐段悬臂浇筑预应力桥梁的挠度大小的变化的影响因素的深入分析，进而寻找到导致桥梁产生病害的根本原因，这样，桥梁建设的各个阶段可以在桥梁施工和保养阶段，充分采取相对应的措施和手段来减小桥梁病害的发生的可能。

悬臂施工浇筑要求非常严格，需要施工人员严格的按照各类技术标准和标准来进行执行，同时做好施工现场的监理工作、安全控制工作和质量把关工作，才能安全的保证悬臂浇筑施工方法的质量满足规范及标准的要求，在桥梁竣工后，更需要做好桥梁的后期养护的工作，及时发现桥梁的病害，快速进行施工应对，尽可能的保证桥梁的安全工作。