大跨径桥梁施工控制不确定因素分析

2020-01-05杜鹏广

运输经理世界 2020年16期

文/杜鹏广

1 前言

大跨径桥梁施工难度要远远超过普通桥梁工程，施工过程涵盖诸多环节，彼此之间联系较为紧密，任何一个环节出现问题都会影响到整体施工质量，因此如何从整体上保证工程质量和安全，就需要注重多样化措施的选择和应用。在大跨径桥梁具体施工中，应多通过施工监测来收集信息，分析桥梁结构受力情况，并通过多种有效方式来控制施工质量，及时发现和消除安全隐患，便于打造高质量的大跨径桥梁工程项目。综合分析研究大跨径桥梁施工中不确定因素控制内容，便于积累施工经验，为后续施工活动高质量展开提供支持保障。

2 大跨径桥梁工程概述

大跨径桥梁工程是一种施工难度较大的工程项目，适用于距离长、土地少、跨度大和施工难度大的区域。如，横断山区或横跨江河的交通干线，部分城市高架环城公路等交通工程，同样可以选择大跨径桥梁工程。在大跨径桥梁施工中，应力较为集中，各分结构内部应力伴随距离延长出现累积的情况，会威胁到整体结构的稳定性和安全性。尽管前期工程设计中实地勘察和应力控制设计，但施工中受到不确定因素影响，容易出现局部应力偏差，在桥梁应力累积作用下出现大的偏差，威胁到大跨径桥梁工程整体安全和稳定。所以，应综合分析大跨径桥梁施工中不确定因素，在此基础上合理化分析和控制，做好配套的人员、材料和机械设备支持配置工作，支持后续施工活动有序进行，切实提升施工效率和质量[1]。

3 影响大跨径桥梁工程施工的因素

在大跨径桥梁工程施工中，由于工程较为特殊，施工难度大，影响因素较多，因此需要加强各环节管控，规避对工程整体质量和安全带来不良影响，具体如下。

3.1 结构参数

作为一个典型的影响因素，在大跨径桥梁施工中影响较为明显，无论什么类型的桥梁，工程设计和施工中结构参数的选择都是至关重要的，因此，需要在结构施工模拟分析基础上来保证各项结构参数精准合理，为工程施工质量提供基础支持。在大跨径桥梁施工中，结构件截面尺寸、材料容量以及弹性模量等参数，如果未能契合施工具体标准要求，就会影响到结构稳定性，对施工活动顺利进行带来不良影响[2]。

3.2 工艺因素

大跨径桥梁施工中需要注重工艺因素的把控，依据工程特性和施工要求灵活选择工艺。工艺的选择一定程度上决定了施工效率和质量，如构件制作和安装中要注重工艺误差控制，支持各项施工活动顺利进行。

3.3 监测因素

大跨径桥梁施工环节诸多，施工周期长，为了全面保障工程施工质量，应做好工程监测工作，夯实基础工作，为整体工作质量提供坚实保障。具体的监测工作有温度监测、应力监测等，可以借助专门的仪器设备来采集数据信息，实现工程监测的目的。这样不仅可以及时发现和解决潜在隐患，还可以全方位提升工程施工监测水平，助力后续大跨径桥梁工程高质量建设[3]。

4 大跨径桥梁施工控制不确定因素和应对措施

4.1 不确定因素

在大跨径桥梁施工中，不确定因素贯穿于施工全过程，是多样的，为了有效控制不确定因素带来负面影响，应加深对其认知和重视，为后续应对措施的选择提供支持。大跨径桥梁施工中的不确定因素如下：

4.1.1 温度效应

施工过程中温度效应是一个典型的不确定因素，主要是由于在大跨径桥梁施工中需要运用大量的混凝土材料，而混凝土施工则是施工重点和难点所在，如果忽视温度效应不确定因素的控制，就会产生连锁反应，对后续工程施工产生不良影响。混凝土施工中，构建表面与内部各点温度并非是一成不变的，受到配合比设计和环境因素影响，其温度是不断变化的，如果内外温差过大，超过了混凝土结构承受范围，就会导致混凝土开裂。诱发温度变化的因素多样，包括风速、气温、太阳辐射强度等，因此需要在前期设计中予以高度重视，在把握温度荷载影响因素基础上寻求合理措施予以控制，结合环境因素变化来调整施工进程，做好温度效应因素的防护[4]。

4.1.2 温度应力

温度应力不确定因素，有别于温度效应因素，但二者联系紧密，温度较高环境下，会加快混凝土硬化速度，对工程施工质量带来不良影响，阻碍施工连续性。不同材料的膨胀系数大小存在差异，温度变化时会产生对应的温度应力，结构内部温度应力受到不同构件影响，内部温度应力也不尽相同。在不同构建连接下温度会逐步变化，热膨胀系数不同构建发生位移也存在差异，在温度应力累计下可能出现温度应力集中情况，威胁到结构稳定和安全。构建内部纤维间温度存在差异，对结构承载力也会产生不良影响，需要予以高度重视，制定针对性的控制措施。

4.1.3 徐变收缩

徐变收缩不确定因素，对于大跨径桥梁施工质量影响较大，需要予以高度重视。通常情况下，大跨径桥梁工程为钢筋混凝土结构，发生徐变收缩时，可能出现钢筋变形，影响到混凝土和钢筋材料之间的黏结性能，应力过于集中威胁到结构稳定性。如果施工中发生徐变收缩，也会为工程埋下安全隐患，无论是桥板结构、桥墩结构还是桥台结构，均会受到徐变收缩因素所影响，诱发安全问题，导致桥梁两侧高度存在超出标准的误差。

4.2 不确定因素控制措施

针对不确定因素的控制处理，应结合实际情况选择合理的措施，及时发现和解决质量隐患，为大跨径桥梁施工质量提供保障。

4.2.1 温度变化控制

大跨径桥梁施工中加强温度变化控制，需要相关人员保持高度责任意识和安全意识，强化不确定因素控制，从整体上进一步强化，规避温变裂缝出现。多角度控制温度变化，发现温度过高或是过低，可以选择保温材料覆盖的方式来发挥隔温作用，加入适量的缓凝剂和早强剂，调节控制混凝土硬化速度，也可以设置伸缩缝的方式来规避结构应力过度集中，切实提升大跨径桥梁施工质量。

4.2.2 加强徐变收缩控制

钢筋混凝土结构长期应力集中，在高强度应力拉伸下导致结构弹性变化增加，不可逆转的扩大，加快徐变现象，破坏桥梁结构应力平衡性。为了支持大跨径桥梁施工活动高质量进行，在正确认识徐变收缩不确定因素基础上，多角度予以控制，创设安全有序的施工环境。混凝土徐变收缩中，优化工程设计和施工监管，提前预测徐变量、收缩量，并通过实时监测方式来做好变化调节工作，维护施工连续性，切实提升施工质量。需要注意的是，结构收缩偏差多是由于水分蒸发或富集导致，如果是冬季混凝土施工，温度较低时会由于水分富集凝固，结构体积进一步增加，在炎热干燥的天气时由于水分大量散失导致混凝土结构收缩，诱发局部应力载荷集中，威胁到结构稳定性。所以，借助先进技术和设备来监测主体结构徐变量，加固处理，消除混凝土水分富集、蒸发诱发的材料收缩问题。同时，优化混凝土材料配合比设计，便于全方位提升混凝土施工质量[5]。

4.2.3 加强材料尺寸偏差控制

大跨径桥梁施工中，做好材料尺寸偏差控制，由于施工中所选择的材料类型多样，为了保障施工质量，应从源头上做好材料尺寸偏差控制，高度重视偏差累积和放大效应诱发的应力集中问题，选择尺寸和质量符合要求的材料，全方位保障大跨径桥梁施工质量。通过此种方式，便于大跨径桥梁施工全过程质量得到坚实保障，最大程度上降低施工质量问题出现概率。