混凝土连续刚构桥风险控制研究

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摘要:针对目前大跨度变截面预应力混凝土连续刚构桥施工过程存在的风险问题，文章分析了导致施工出现风险的原因，以实际工程为例，提出了优化控制措施，其目的是为相关建设者提供参考。结果表明，只有控制好结构参数、预加应力以及温度变化等，才能最大限度地使工程项目的建设规避裂缝、变形等一系列病害问题。

关键词:大跨度变截面;预应力混凝土;连续刚构桥;施工风险;合拢段

大跨度桥梁工程是复杂地形条件与建设规模较大桥梁最常采用的结构设计形式之一，其在实际施工过程中不可避免地会受到诸多外界环境的影响。以大跨度变截面预应力混凝土连续刚构桥为例，通过分析导致其施工风险的原因，并结合工程项目的实际情况，采取必要的科学技术手段，使各种病害等施工安全风险得到科学有效控制。

1研究大跨度变截面预应力混凝土连续刚构桥

施工风险控制的现实意义随着我国经济的发展，社会的不断进步，我国对建设桥梁跨径的使用需求不断提高，大跨度曲线连续刚构桥的建设能够更好地解决所处环境复杂性与工程建设规模不断扩大的问题。具体来说，就是通过缩短道路的展线长度，在避免滑坡、岩溶以及泥石流等不良地质问题出现的同时，提高桥梁工程建设使用的安全可靠性。但在实际施工控制过程中，因受同时进行梁墩临时固结与体系转换作业，存在单T两侧重量与浇筑主梁混凝土超方量不平衡的问题;混凝土收缩、徐变以及挂篮定位作业易受外界温度环境变化情况，影响了工程项目建设的安全稳定性。因此，研究人员应从实际问题出发，有效解决上述不稳定性问题对桥梁工程建设造成的影响。

2导致大跨度变截面预应力混凝土连续刚构桥

施工出现风险的原因从此类连续刚构桥的实际施工过程来看，工程建设人员采用了悬臂施工方法进行刚构桥的施工建设。具体来说，就是从中间桥墩的顶部向两边以平衡悬臂的施工方式进行施工梁体的各个节段操作，继而形成两个T字型的双悬臂结构。对已建大跨度变截面预应力混凝土连续刚构桥施工情况进行分析发现，导致施工建设过程出现风险的原因主要有以下几个方面。2．1结构参数。当超出规范标准误差的构件截面尺寸作用于涉及的工程结构时，将导致截面特性出现误差，进而对结构作用的内力效果与变形控制造成影响。2．2预加应力。作为实现结构预加应力目标的关键，预应力混凝土结构的内力与变形有着密切联系，即预加应力值的大小将受到预应力钢筋断面尺寸、管道摩阻、张拉设备以及弹性模量等诸多因素的影响。此情况下，工程建设人员应对施工过程中可能产生的误差进行分析控制，如针对预应力管道的摩阻系数进行测量，以获取准确有效的摩阻系数值。2．3温度变化。该结构参数的变化不仅会对大跨度变截面预应力混凝土连续刚构桥的结构受力效果与变形程度带来影响，还会随着施工温度环境的变化而变化，应采取必要的措施进行优化控制。这里的温度变化是指梁表层与梁内层的温度场，其作为分析温度荷载效应的关键，需在施工控制中充分考虑这一因素，否则将会对工程结构造成桥梁裂缝等病害风险。而病害问题的出现将会影响桥梁各部分结构作用的应力平衡。但受季节、日照以及参与温度等问题的影响，增加了温度变化控制影响的难度。2．4施工监测。据权威数据统计，悬臂施工曲线的连续刚构桥施工监测分三种:变形、应力以及温度监测。但监测的施工操作会受到一些设备安装效果、测量方式不适用以及数据采集不准确等问题的影响。为此，工程项目建设人员应从问题角度出发，即在明确工程项目实际情况与设计使用要求的情况下，对大跨度变截面预应力混凝土刚构桥施工过程产生的风险进行控制，以促进桥梁工程的建设使用能够为区域的经济建设提供助力。

3实例分析

以某特大桥梁工程项目为例，其作为大跨度变截面预应力混凝土连续刚构桥，针对实际施工过程存在的风险问题，采取了以下措施进行优化控制。3．1合拢段施工风险控制。以大跨度变截面预应力混凝土连续刚构桥的合拢段施工风险控制过程为例，由于工程采用的合拢作业方法为:将一次合拢跨数确定为两种，即逐孔合拢与多跨一次合拢。具体来说，就是按照工程合拢施工图顺序的要求，将合拢施工作业的顺序确定为:从边跨向中跨与从中跨向两边逐孔合拢两种方式。对于多跨一次的合拢施工需在满足合拢施工作业温度环境要求后，对不稳定性的风险问题进行干扰控制，以提高结构的受力效果。此外，为了使锁定的合拢跨达到同步操作的目标，需通过大量的计算与先进的工艺技术运用，来强化合拢段的施工控制效果。对于上部结构的合拢段来说，施工风险控制应将目标确定为受力与施工便捷，即在靠近岸边的悬臂水中进行悬臂作业，以提高施工控制效率。此外，根据工程所处的环境，采用了从边坡向中跨的合拢方式，以满足工程项目各部分结构对合拢段结构协调受力与施工作业的安全性的控制需求。3．2温度应力。研究表明，桥梁结构受温度变化的影响主要体现在预应力约束时受到了温度次应力的影响而出现了温度变形。由于变截面悬浇预应力混凝土箱梁桥的温度应力较大，局部部位甚至超出了荷载应力，因此其是导致桥梁结构裂缝变形产生的主要原因。为此，施工裂缝病害风险控制人员应掌控温度变化的规律，即在明确年温度变化情况的基础上，对合拢段的施工方式进行调整，以降低裂缝病害问题的发生。3．3预应力施工风险控制。预应力施工风险的控制应结合工程项目结构本身的特性采取相应的风险控制对策，即在采用悬臂方式进行主梁的浇筑施工时，需将结构变形作为风险控制的主要对象，并充分利用应力控制措施，从而最大限度地保证主梁线形作用的正确性与和顺性。此外，在混凝土浇筑前，需调整底模标高。施工过程标高控制的误差需控制在既定的范围内。对于结构应力的影响，施工风险控制人员应针对结构实际作用状态与设计应力状态不符的问题，选择合理的测试元件与设备，对现场安装位置与导线的布置情况进行检测。对于主梁结构变形的监测，需在墩体或零号块施工完毕后，悬臂浇筑前，对竣工位置的实际情况进行测量。此外，当每一节段施工完毕后，就要对下一阶段的底模标高定位进行桥面标高的观测。当浇筑完混凝土施工，且完成预应力的张拉控制后，需对挂篮行走前后进行挠度观测。此时，为避免温度变化对观测结果带来不稳定性影响，需将观测的时间确定为太阳升起前。测量仪器设备选用经纬仪或水准仪等，对每一节段的预应力构件作用状态进行观测，以保证大跨度变截面预应力混凝土连续刚构桥的箱梁悬臂段的合拢精度与桥面的线形效果。对于应力测点的布置，施工风险控制人员应按照预定的测试方向，需布置好各个界面的测点位置。图1所示为桥梁工程截面应力测点的布置情况。

4结语

综上所述，对大跨度变截面预应力混凝土连续刚构桥施工过程中可能出现的风险问题，相关建设者应从温度应力、预加应力以及结构参数等方面入手，针对具有复杂特性的合拢段与预应力施工环节进行质量效果控制。在连续刚构桥施工中，应该不断加强对施工风险的控制和管理，促进桥梁工程质量的提高，实现可持续发展。

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作者:谢守东 单位:中交三公局第二工程有限公司