探讨大跨径桥梁施工控制中存在的不确定因素

2020-03-02田拾路

价值工程 2020年33期

关键词：跨径桥梁工程偏差

田拾路

（江苏省交通工程集团有限公司，镇江212100）

0 引言

桥梁质量直接关系到其使用年限以及车辆通行的安全性，所以许多建设单位深切认识到了桥梁质量控制的重要意义。由于大跨径桥梁工程建设涉及内容广泛，而且极有可能受到多方面不确定因素影响，如果未对其进行有效控制，必将会引发严重的损失。

1 大跨径桥梁施工分析

现如今，大跨径桥梁结构的应用越来越普遍，这种桥梁结构在应用的过程中占用土地面积通常比较小，桥梁的整体距离相对比较长，而且通常会应用到大量的材料。由于大跨径桥梁结构较为特殊，所以其作业难度系数非常高。大跨径桥梁结构被广泛应用于跨河、跨江的桥梁结构中，除此之外，在城市高架环城公路、铁路干线等其他工程项目中也有着重要应用。大跨径桥梁结构在应用的过程中，与其他桥梁工程相比其结构应力相对较为集中，另外其结构是由多个分结构构成，各个分结构之间存在着一定的内部应力，这种应力在一定程度上会随着拉长距离的增加而增加，这极有可能促使结构应力分布不均匀，甚至可能威胁到结构整体的稳定性。在桥梁设计环节虽然进行了全面实地勘察，但是难以避免不确定因素的产生，不确定因素的出现极有可能导致大跨径桥梁结构局部应力偏差的产生，在这种背景下很容易促使桥梁结构应力发生较大改变，在偏差积累到一定程度就会威胁到桥梁结构整体的稳定性[1]。因此，对于大跨径桥梁不确定因素的控制十分关键，是保障桥梁工程质量和使用性能的重要举措。

2 大跨径桥梁施工控制意义分析

2.1 可强化工程质量

如今，高速公路网络覆盖区域越来越广泛，许多高大的公路桥梁建筑已经延伸到了地势恶劣复杂的山区，在这种背景下大跨径桥梁工程的应用越来越普遍，随着对大跨径桥梁技术的研究，其技术水平得到了明显的提升。在大跨径桥梁工程建设中常常会应用自架设体系施工方式，这在一定程度上会促使在桥梁结构中往往会产生复杂的位移和内力变化，稍有疏忽即有可能导致安全和质量问题的发生，通过施工控制措施的实施可有效改善这种现状，从而为大跨径桥梁建设的质量和安全控制创造良好的条件。如果在预应力混凝土桥梁建设中所使用的几乎都是非匀质材料，而且某些材料的性质还不是十分稳定，极有可能受到温度湿度等多方面因素的干扰，另外自架设体系施工方式相对较为复杂，这无疑是促使各层混凝土之间可能会出现互相影响的情况，这很有可能造成各层混凝土的位移和内力与设计值相差较大。然而，通过施工控制能够有效实现对桥梁建设质量安全影响因素的有效控制，进而保证大跨径桥梁通行的安全性。

2.2 可保障施工安全

在大跨径桥梁项目中的管理内容较多，其中安全管理是其最为关键的管理内容。在大跨径桥梁建设的每一个环节中所出现的结构内力和变形几乎都是能够预计的，通过对监测施工控制举措的有效实施，利用相关监测设施怎么能够实现对桥梁结构内力和变形的有效监测，而且还能够透彻掌握大跨径桥梁建设进程，这为大跨径桥梁建设管理创造了良好依据。如果监测到大跨径桥梁结构内力和变形出现异常的情况，那么要立即停工检查，对出现问题的部分应及时修整，从而有效规避安全问题的发生，因此施工控制十分关键，务必要充分落实相关的控制措施。

2.3 保障运营安全和耐久性

众所周知，桥梁是交通系统中的重要部分，对于大跨径桥梁的使用年限及使用安全性有着明确的要求。通过对相关控制措施的有效落实，能够有效保障桥梁建设安全，而且还可实现对其运营安全性和耐久性的监测。如今，交通运营车辆数量飞速增长，桥梁所需要承受的荷载压力在不断增加，车辆超载的现象常常出现，与此同时，还可能受到自然危害的影响，在这种条件中很有可能威胁到桥梁的使用安全。大跨径桥梁在建设中通常需要桥梁某些结构的变形和内力进行有效监测，在这种情况下做好施工控制工作对相关的长期观测点进行预先设置，这在一定程度上能够给桥梁结构监测创造良好的条件，从而保障其运营的安全性。

3 不确定因素及其控制措施分析

3.1 建筑材料结构尺寸偏差

材料结构尺寸偏差是干扰大跨径桥梁结构稳定性的重要不确定因素，而且这种不良现象频频发生，极有可能导致偏差累积放大而影响到桥梁结构使用的安全性。大跨径桥梁建设往往需要投入大量的钢结构材料、水泥砖结构材料、混凝土结构材料等，在大跨径桥梁建设中常常应用分结构组装方式。这主要是因为在某些地形复杂的区域根本无法实现将一些大型建筑构件运输到施工现场，所以需要应用分结构组装施工方式[2]。但是，在一些材料加工环节其加工精度水平较差，常常会发生机械磨损问题，从而导致材料的实际精度水平与设计要求产生较大偏差，这直接造成部分结构应力分布较为集中、咬合紧密性较差等问题。所以，在大跨径桥梁结构设计环节，务必要针对不同材料做好尺寸预留处理，从而防止由于尺寸偏差而造成结构失稳的现象发生；另外，在材料采购环节要尽量选购精度水平较高的材料；加强对材料结构的复查，尽可能杜绝桥梁结构偏差问题的发生。

3.2 结构徐变、收缩偏差

这两种问题常常发生，在大跨径桥梁建设中所应用的结构主要是钢筋混凝土结构，然而这种结构极有可能发生结构徐变、收缩偏差问题，从而导致结构偏差积累而导致桥梁结构应力发生较大改变。首先，结构徐变问题通常会发生在钢筋混凝土结构区域，在长期高负荷拉伸的条件下极有可能导致其结构弹性变化增加，最终产生不可逆转应变扩大的现象。结构收缩问题主要指的是混凝土材料在某些条件下出现由于水分大量散失而收缩的现象，而导致应力分布不平衡，甚至可能引发结构变形问题[3]。务必要高度重视对结构收缩问题的防控，这种问题有可能造成混凝土结构产生较大偏差，还有可能造成桥梁的某些结构产生微量收缩的现象。例如，冬季温度通常比较低，若在这种低温条件下开展混凝土施工，那么很有可能导致混凝土发生富集水分凝固的现象，从而导致其结构体积变大。在夏季温度通常比较高，在这种情况下混凝土施工很有可能发生由于水分大量散失而造成结构收缩的现象，很有可能造成局部区域应力载荷集中，对应力平衡造成严重的破坏，甚至可能导致结构出现严重变形的问题。

为此，务必要加强对大跨径桥梁工程的养护工作，对其中重要的结构部分进行全面的徐变量监测，采取有效措施及时对产生较大形变的结构进行加固，保证桥梁结构整体的稳定性，对混凝土组成成分进行有效控制，从而有效缓解由于水分富集和蒸发而引起的材料收缩问题。在结构应力控制方面务必要明确桥梁受力情况，而且在实际的桥梁建设中务必要保障各项参数满足规定要求。加强对桥梁结构应力的有效监测，以便及时掌握桥梁结构应力变化情况，如果发现存在实际应力与规定应力相差过大的情况下，应及时找到引发这种问题的原因，并展开相应的调控，尽可能将其控制在规定范围。结构应力控制十分关键，在设计阶段同样需要充分考虑结构应力变化问题，应预先设计出相应的防控举措。

3.3 温度效应结构偏差

在桥梁项目建设中务必要充分做好相关控制工作，大跨径桥梁是有多个结构组装而成的，热胀冷缩是大部分材料所共有的特性，在其各结构组装环节中常常会受到环境热效应作用，在这种情况下对极有可能导致其结构内部产生差异的热效应力，而且在某些情况下一些结构常常会收到荷载影响，从而促使桥梁整体内部结构应力分布出现较大的改变，甚至还有可能发生结构应力分布不平衡的问题，最终导致内部结构将产生较大的用力偏差，进而引发一系列的质量问题。大跨径桥梁结构在环境日照及对流差异的情况下，很有可能造成结构内外、表里热应力相差较大。为了可以有效实现对温度效应结构偏差的控制，那么在具体设计环节要充分考虑到温度效应结构偏差问题，在具体设计环节应对温度偏差开展全面的考量和计算，尽可能通过某些设计措施将其消除，在施工阶段也应采取相应的防控措施尽可能温度应力差异控制到最低水平，进而削弱和改善由于温度应力偏差问题而引发结构不稳定的不良问题，保障大跨径桥梁投入使用后安全性。