引論：我們?yōu)槟砹?篇混凝土連續(xù)鋼構(gòu)橋施工監(jiān)控探析范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
0引言
大跨度連續(xù)鋼構(gòu)橋作為一種常見的超靜定結(jié)構(gòu)，其施工方案與橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性之間存在密切的聯(lián)系。在施工期間，一旦橋梁荷載狀態(tài)出現(xiàn)不同程度的變化，與之相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)內(nèi)力也會(huì)出現(xiàn)變化。因此，加強(qiáng)對(duì)鋼構(gòu)橋施工階段的實(shí)測分析和驗(yàn)證，在提高鋼構(gòu)橋工程施工質(zhì)量和安全性方面發(fā)揮著重要作用。所以，如何對(duì)大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼構(gòu)橋施工進(jìn)行科學(xué)監(jiān)控，是施工人員必須思考和解決的問題。
1工程概況
某大橋主橋的上部結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)狀態(tài)，整個(gè)箱梁被設(shè)計(jì)為單箱斷面形式，梁頂板寬度、橋面寬度、底板寬度分別為12m、11m、8m。各個(gè)墩需要與箱梁進(jìn)行有效的連接，確保其斷面梁高達(dá)到12.6m，中跨度和變跨所對(duì)應(yīng)的梁高達(dá)到3.5m。主橋底部所對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)屬于典型的樁基礎(chǔ)［1］，主墩的單薄壁厚、雙臂中距分別為3.3m、9.8m。
2施工監(jiān)測控制
2.1施工監(jiān)測控制目的
在大橋主梁段施工期間，為了保證工程懸臂施工操作的規(guī)范性和合理性，所有梁段長度的增加，均會(huì)直接影響現(xiàn)有結(jié)構(gòu)內(nèi)力和線形，所以，加強(qiáng)對(duì)大橋施工過程的全面化監(jiān)控尤為重要。另外，科學(xué)監(jiān)控梁段關(guān)鍵部位和重要工序，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)梁段立模標(biāo)高的合理控制和調(diào)整。在此基礎(chǔ)上，還要不斷優(yōu)化和完善施工方案和施工工藝，有效簡化施工流程，從而最大限度地提高合龍精確度，才能從根本上消除影響梁段結(jié)構(gòu)施工安全的不利因素，確保成橋后的結(jié)構(gòu)內(nèi)力能夠更加符合相關(guān)設(shè)計(jì)要求。在監(jiān)控期間，需要嚴(yán)格按照箱梁底部線形控制相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，保證應(yīng)力監(jiān)測結(jié)果的精確性和真實(shí)性。2.2施工監(jiān)測控制內(nèi)容本次施工監(jiān)測控制所涉及的主要內(nèi)容體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）嚴(yán)格按照施工操作相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，對(duì)施工各個(gè)階段相關(guān)參數(shù)進(jìn)行精確化計(jì)算，從而得出各個(gè)施工階段相關(guān)控制參數(shù)，并形成最終的施工控制文件。（2）結(jié)合施工監(jiān)控實(shí)際情況，對(duì)各個(gè)施工階段相關(guān)參數(shù)進(jìn)行精確化試驗(yàn)測試。（3）調(diào)整和控制實(shí)際施工階段理論計(jì)算值與實(shí)測值不相同之處。
3橋梁結(jié)構(gòu)仿真分析
橋梁結(jié)構(gòu)分析主要是指，在充分結(jié)合施工過程的基礎(chǔ)上，根據(jù)成橋?qū)嶋H運(yùn)行情況，精確化計(jì)算、統(tǒng)計(jì)施工內(nèi)力和施工位移等相關(guān)參數(shù)，從而得到橋梁結(jié)構(gòu)所對(duì)應(yīng)的理論值。此外，還要采用校核驗(yàn)證的方式，優(yōu)化和完善施工工序［2］。然后，在綜合考慮時(shí)間、環(huán)境溫度、結(jié)構(gòu)變化等因素的前提下，對(duì)成橋未來可能出現(xiàn)的內(nèi)力和位移進(jìn)行有效預(yù)測。橋梁結(jié)構(gòu)受力分析工作在實(shí)際開展中，需要采用線性有限元分析法，其分析工作內(nèi)容主要包含以下幾點(diǎn)：（1）復(fù)核檢驗(yàn)橋梁設(shè)計(jì)過程中所用到的所有計(jì)算數(shù)據(jù)［3］。（2）采用分析比較的方式，確定結(jié)構(gòu)最大內(nèi)力值和最大位移值。（3）為了保證施工操作達(dá)到理想的狀態(tài)，需要精確確定內(nèi)力和位移。（4）結(jié)合工程施工目標(biāo)，制定切實(shí)可行的施工方案。嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，確定相應(yīng)的施工工序，設(shè)置和調(diào)整施工相關(guān)要求。同時(shí)，在施工結(jié)構(gòu)靜力分析期間，采用橋梁結(jié)構(gòu)分析軟件，完成對(duì)施工過程的動(dòng)態(tài)化校驗(yàn)和核實(shí)。此外，還要結(jié)合大橋施工相關(guān)需求，依據(jù)施工應(yīng)力監(jiān)測方案，對(duì)大橋空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)劃分，從而形成235個(gè)平面桿件單元，并將工程整體施工劃分為120個(gè)施工階段。 通過MidaiCivil軟件，采用抗震驗(yàn)算分析法，全面分析橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特征值。
4施工過程的現(xiàn)場監(jiān)控
4.1應(yīng)力監(jiān)測
應(yīng)力監(jiān)測主要是指，在工程施工期間，對(duì)該工程的控制截面進(jìn)行應(yīng)力監(jiān)測分析，同時(shí)結(jié)合所獲得的監(jiān)測結(jié)果，全面地了解和把控橋梁的實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)［4］，便于后期結(jié)構(gòu)參數(shù)識(shí)別工作的有效開展。
4.1.1測點(diǎn)布置
在全面結(jié)合T型鋼構(gòu)橋懸臂的基礎(chǔ)上，根據(jù)橋梁的受力特點(diǎn)，采用應(yīng)力測試法，分析相關(guān)施工資料。此外，監(jiān)控組要將應(yīng)力傳感器設(shè)置在各個(gè)測試箱梁附近，還要在懸臂箱梁四周設(shè)置若干個(gè)應(yīng)力測點(diǎn)。另外，利用設(shè)置好的應(yīng)力測點(diǎn)［5］，全面觀測箱梁頂，為橋梁科學(xué)設(shè)計(jì)提供重要的理論指導(dǎo)。
4.1.2應(yīng)力測試成果
某大橋工程在實(shí)際施工期間，需要將控制截面角度設(shè)置為45°。經(jīng)過壓力測試分析發(fā)現(xiàn)，橋梁壓應(yīng)力被控制在26.3MPa以下，拉應(yīng)力被控制在3.46MPa以下。監(jiān)測結(jié)果表明，在整個(gè)施工過程中，橋梁結(jié)構(gòu)受力一直處于比較安全的狀態(tài)。中跨頂板通常會(huì)在底部橫向位置處出現(xiàn)一定的拉應(yīng)力，當(dāng)?shù)装謇瓚?yīng)力達(dá)到-3.20MPa時(shí)，幾乎與應(yīng)力允許值相接近，造成該部位順橋出現(xiàn)明顯的裂縫現(xiàn)象，但是由于預(yù)應(yīng)力主要集中出現(xiàn)在正截面位置［6］，所以拉應(yīng)力值并不會(huì)對(duì)橋梁整體結(jié)構(gòu)安全性造成極大影響。
4.2變形監(jiān)測
采用澆筑施工的方式，對(duì)大跨度箱梁懸臂進(jìn)行規(guī)范化施工，需要重視對(duì)橋梁變形程度的控制。影響箱體變形的因素主要包含掛籃變形、預(yù)應(yīng)力荷載、結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換、溫度變化等，施工人員要重視橋梁變形監(jiān)測工作的開展。
4.2.1測點(diǎn)布置
在橋梁前端位置設(shè)置相應(yīng)的觀測點(diǎn)，同時(shí)，沿著鋼筋垂直方向，對(duì)鋼筋點(diǎn)進(jìn)行焊接處理，并確保所有鋼筋點(diǎn)呈現(xiàn)出垂直擺放的狀態(tài)。此外，還要確保測點(diǎn)鋼筋完全暴露于箱梁表面，暴露高度達(dá)到49mm，并使用紅油漆對(duì)頂部出現(xiàn)的磨平位置進(jìn)行突出標(biāo)記［7］。
4.2.2觀測時(shí)間及控制方法
為了降低溫度這一參數(shù)對(duì)大橋結(jié)構(gòu)變形的影響，需要加強(qiáng)對(duì)箱梁撓度所有節(jié)段的實(shí)時(shí)觀測。該節(jié)段主要包含立模、預(yù)應(yīng)力張拉處理、標(biāo)高觀測等，通過全面測量橋梁標(biāo)高值，可為保證橋梁撓度控制效果打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于箱梁懸臂在實(shí)際施工中，需要投入大量的時(shí)間，為了進(jìn)一步優(yōu)化箱梁施工階段的控制效果，需要嚴(yán)格按照施工相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，加強(qiáng)對(duì)箱梁變形的科學(xué)控制，相關(guān)工作可從以下三個(gè)方面展開：（1）成橋施工結(jié)束后，需要將標(biāo)高控制在+50mm以上［8-10］，還要根據(jù)工程實(shí)際施工需求，在充分結(jié)合橋梁受力特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，科學(xué)控制成橋后的線形標(biāo)高，避免其標(biāo)高值出現(xiàn)過高或者過低現(xiàn)象。（2）在全面結(jié)合合龍段撓度變化情況的基礎(chǔ)上，將橋梁撓度偏差控制在20mm以下。（3）將軸線偏位設(shè)置在11mm以下。
4.2.3變形監(jiān)測成果
經(jīng)過橋梁變形監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，中跨合龍所對(duì)應(yīng)的誤差必須控制在20mm以下。通過一系列測量分析后發(fā)現(xiàn)，該大橋中跨合龍誤差值達(dá)到了16mm，完全符合相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求，中跨合龍兩端高程誤差分析如表1所示：
5參數(shù)識(shí)別與施工調(diào)整
影響大橋標(biāo)高的主要因素為主梁節(jié)段的質(zhì)量、預(yù)應(yīng)力的彈性模量以及施工荷載強(qiáng)度等。要利用該大橋主橋施工相關(guān)理論知識(shí)，全面識(shí)別處理橋梁相關(guān)參數(shù)，還要全面分析應(yīng)力監(jiān)測在不同施工階段的彈性模量變化規(guī)律，為后期施工調(diào)整和優(yōu)化提供重要的依據(jù)。
5.1混凝土彈性模量的測量
對(duì)混凝土而言，在對(duì)其靜力抗壓彈性模量進(jìn)行精確化測試期間，需要在落實(shí)現(xiàn)場取樣工作之后，利用萬能試驗(yàn)機(jī)，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行試壓處理。然后，將混凝土的齡期分別設(shè)置為4d、8d、15d、29d、91d，得到表2所示的混凝土彈性模量試驗(yàn)結(jié)果，為后期橋梁應(yīng)力以及實(shí)時(shí)變形情況的分析提供重要的依據(jù)和指導(dǎo)。
5.2溫度觀測及分析
溫度是導(dǎo)致箱梁出現(xiàn)變形的主要因素，一旦出現(xiàn)溫度變化，將會(huì)形成一定的溫度應(yīng)力，該應(yīng)力值可能會(huì)超過最大荷載應(yīng)力。所以，需要將溫度觀測點(diǎn)設(shè)置在箱梁體上，便于后期觀測工作的有效開展。此外，還要全面地了解和掌握箱梁截面溫度變化情況，完成對(duì)溫度梯度的科學(xué)構(gòu)建，為后期大橋合龍溫度的分析和計(jì)算提供重要的理論依據(jù)。
5.3施工調(diào)整
在實(shí)際施工中，一旦施工狀態(tài)出現(xiàn)嚴(yán)重異常，則需要對(duì)其進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，以保證成橋狀態(tài)設(shè)計(jì)的規(guī)范性和合理性，提高工程施工的安全性。為了實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)，施工人員要嚴(yán)格按照施工、測量、識(shí)別、預(yù)告操作流程，加強(qiáng)對(duì)主梁標(biāo)高內(nèi)外的雙控操作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)該工程大橋標(biāo)高的精確化預(yù)測。此外，還要在充分結(jié)合大橋結(jié)構(gòu)施工需求的基礎(chǔ)上，采用如下施工監(jiān)控方法，以保證工程整體施工質(zhì)量和安全性：（1）結(jié)合工程施工過程特點(diǎn)，收集和整理立模標(biāo)高理論預(yù)測值。（2）結(jié)合掛籃的剛度，完成對(duì)其變形預(yù)拱度的科學(xué)設(shè)置。（3）對(duì)預(yù)應(yīng)力效果、混凝土彈性模量和溫度等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行科學(xué)模擬處理，并將最終的模擬結(jié)果應(yīng)用到監(jiān)控計(jì)算中。
6結(jié)語
綜上所述，該工程經(jīng)過合龍?zhí)幚砗螅€形優(yōu)美，預(yù)拱度設(shè)置達(dá)標(biāo)，橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完全符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求。此外，對(duì)該工程進(jìn)行施工監(jiān)控期間，本文所論述的管理方案具有一定的可靠性和實(shí)用性，極大地提高了大橋修建水平，為保證鋼構(gòu)橋施工監(jiān)控操作的規(guī)范性和科學(xué)性創(chuàng)造了良好的條件。
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單位:吳元開作者:北京鐵研建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司