大跨径连续刚构桥梁施工质量控制

2022-09-14牟松

交通世界 2022年23期

牟松

（承德市交通运输局机械设备管理处，河北承德 067000）

0 引言

在大跨径连续刚构桥梁施工过程中，需要分析施工质量缺陷，采取有效的施工质量控制措施，以提高大跨径连续刚构桥梁的整体质量。某桥梁项目主桥为65m+120m+65m三跨预应力混凝土连续刚构桥，主墩下半部分结构采用矩形薄壁空心墩，上部结构采用矩形实心墩。本文将结合该桥梁的工程特点，对其施工质量影响因素进行总结，对施工质量控制内容和方法进行分析。

1 大跨径连续刚构桥梁施工质量影响因素

1.1 结构参数

大跨径连续刚构桥梁结构参数会对桥梁施工产生一定的影响。大跨径连续刚构桥梁施工结构参数与设计参数往往难以完全吻合，为减少对施工质量的影响，应尽可能地使施工实际结构参数接近设计参数。

1.2 收缩徐变

在大跨径连续刚构桥梁施工过程中，收缩徐变效应对于桥梁实际施工产生的影响非常明显。大跨径连续刚构桥梁施工混凝土收缩徐变会对施工结构应力产生影响，这主要是由于大跨径连续刚构桥梁在实际施工过程中会出现混凝土加载龄期比较小、各环节所具有的龄期相差较大等特征，因此在大跨径连续刚构桥梁实际施工质量控制过程中，施工单位需要使用满足工程质量要求的混凝土材料，以减少收缩徐变的影响。

1.3 试验数据

施工单位需要通过对比分析试验数据、试验检测温度及实际施工结构设计参数等，得出最终的施工应力数据。数据采集要确保较高的精度。

2 质量控制内容

2.1 线形控制

大跨径连续刚构桥梁施工质量控制的内容是线形控制。线形控制误差存在一定的不可逆性。在大跨径连续刚构桥梁的梁段类残余误差中，施工单位可采用立模标高的方式，对未完成桥梁段施工的位置进行调整。如果大跨径连续刚桥中存在的残余误差较大，施工单位可多次调节进行桥梁施工优化。线形控制需在混凝土浇筑前埋好监测点。施工的各个阶段都要做好线形控制，如悬臂浇筑阶段、边跨现浇段浇筑阶段、合龙阶段等，同时做好主梁高程测量、主梁轴线偏位测量、基础沉降测量等工作。另外，为确保测量数据的准确性，需要准确定位测量基准点，确保高程测算的精确性，并定期对高程基准点展开测量复核工作。

2.2 安全控制

近年来，我国公路桥梁工程施工质量呈现稳步提升态势，同时工程施工规模和施工难度也在不断提高，容易出现各类施工安全事故，造成严重经济损失和人员伤亡。因此，在大跨径连续桥梁施工过程中，企业与工程参建人员需遵循相关施工规范，严格控制各施工环节质量，禁止开展违章施工作业，强化施工现场安全监管与技术管理力度，提高大跨径连续刚构桥梁工程项目安全控制水平，预防各类施工安全事故及质量问题。为了有效提高大跨径连续刚构桥梁的安全性，在施工过程中，需要布设沉降观测点，其中横向布置测点示意图如图1所示。每一级被卸载之后，都需测量挂篮的具体数值，减少出现塔柱偏移的问题，避免出现安全问题。

2.3 预应力控制

图1 观测点布设图

大跨径连续刚构桥梁施工过程中，要确保桥梁工程受力与施工设计预期受力处于同一水平。在进行预应力精度控制的过程中，需要重点考虑预应力、自重、温度、施工荷载力的大小等影响因素。如果大跨径连续刚构桥梁的受力效果与预期出现较大的偏差，将会导致实际承载能力降低和实际使用寿命缩短，严重危害结构的整体安全性，进而直接影响桥梁工程质量。因此，施工单位需要对施工结构进行严格监控，借助应力监测方式对大跨径连续刚构桥结构实际受力进行测量。该预应力混凝土连续刚构桥梁挂篮施工中，部分跨中各施工阶段应力如表1所示。

表1 跨中各施工阶段应力值单位：MPa

通过分析表1数据可知，在挂篮施工过程中，主梁截面压应力会随着悬臂段长度的增加而增加。实际应力与理论应力的变化规律基本一致。

对于预应力控制，还需要做好相应的张拉工作：①张拉使用的千斤顶与压力表应配套标定（配套标定应在经国家授权的法定计量技术机构定期进行），且使用时间超过6个月、张拉次数超过300次或设备出现损坏时需重新标定；②对锚具进行抽样检查，严禁使用不合格或有损伤的锚具；③梁段混凝土需要养护时间超过5d方可进行张拉，张拉顺序为竖向-纵向-横向，张拉中要进行左右交替，并与所设标志相对应，在预应力束张拉至设计吨位时，确保误差不超过±6%，同时张拉时还要注意管道安装位置是否出现裂缝。

2.4 稳定性控制

稳定性失衡又称为桥梁屈曲。大跨径连续刚构桥梁结构失去稳定性通常指桥梁施工结构或桥梁施工构件处于施工失衡状态。在大跨径连续刚构桥梁工程的实际施工过程中，施工单位需要采取有效的施工措施及时处理各种不利于结构保持稳定的问题，以保证桥梁工程施工的正常进行，保障桥梁的整体质量。

2.5 温度控制

在光照作用下，大跨径连续刚构桥梁的桥墩部分和桥梁上部结构均会产生一定的温度非线性控制区间和一定的自应力，甚至会引起部分施工结构次内力，这会对大跨径连续刚构桥梁结构的形状变化和应力变化产生不良影响。施工单位需通过监测施工现场的桥梁构件温度，对施工模型进行相应的调整。

3 大跨径连续刚构桥梁施工质量控制方法

3.1 开环控制法

对于结构体系相对不复杂的大跨径连续刚构桥梁施工，施工单位可依据荷载力对不同施工阶段的实值进行界定，精确计算桥梁结构的实际预拱值，同时严格依照预拱值进行施工，保证桥梁结构可以满足内力需求和桥梁几何线型。

由于施工单位在大跨径连续刚构桥梁施工过程中常采用单向形式的施工质量控制措施，因此不需要对桥梁拱度施工进行改变。整体上看，这种施工方法相对便捷、可行性较高，尤其在桥梁施工结构的实际安装误差影响比较小的情况下，保证了大跨径连续刚构桥梁施工使用的各构件在制造和实际安装过程中处于精度较高的状态，进而形成一个开环的施工问题解决机制。

3.2 闭环控制法

对于跨径比较大且施工体系相对复杂的大跨径连续刚构桥梁施工结构，施工单位需精确计算桥梁结构的理想施工状态。不过，由于许多客观因素对大跨径连续刚构桥梁施工的影响，以及桥梁跨径的逐渐增加，大跨径连续刚构桥梁工程中积累的施工误差会呈现不可忽略的状态，桥梁施工结构内应力和线形往往会偏离设计的理想状态。

虽然大跨径连续刚构桥梁施工结构的理想化设计状态往往不能真正在实际施工中实现，但施工单位依照单一施工性能最优化的施工原则，会在施工结构实际施工过程中实现施工误差的最小化。通过对施工中产生的新误差进行纠正和调节，借助施工误差的反馈式计算，进一步确定施工具体举措，进而在大跨径连续刚构桥梁施工过程中逐渐形成一个闭环的施工问题反馈控制机制。

3.3 预测控制法

通过全面分析影响大跨径连续刚构桥梁施工结构状态的众多客观因素，施工单位需要预测大跨径连续刚构桥梁在各个施工阶段的施工状态，并据此进行实际施工。由于施工结构的预测状态与实际施工状态存在一定的误差，施工单位需在后续桥梁工程施工阶段预测过程中，对施工预测误差进行相应的调整。在大跨径连续刚构桥梁施工过程中，施工单位需要循环预测、施工、调整这3个过程，确保实际施工结构与设计结构的相似度较高，满足大跨径连续刚构桥梁施工结构的建设要求。