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【摘要】在基础设施建设的过程中,出现了许多大跨径桥梁斜拉桥的建设工程,而大跨径桥梁斜拉桥工程建设的核心就是施工期间的控制措施,也是桥梁施工质量的保障。道路桥梁的建设可以为人们提供便捷的出行,近年来我国的基础建设工作正稳步推进。本文就对大跨径桥梁斜拉桥的施工控制进行分析,来指出现阶段大跨径桥梁斜拉桥建设过程中所存在的风险,来阐述桥梁施工中的施工控制系统,结合实际工程案例施工主要技术进行分析。
【关键词】斜拉桥;大跨径桥梁;施工控制
1、引言
现阶段,斜拉桥的桥梁结构受到更多的桥梁建筑设计师的重视。与传统的桥梁结构相比,斜拉桥的美观度更高,而其桥底的空间更加广阔。而在结构刚度和抗风性能方面斜拉桥也要优于悬索桥,而且斜拉桥的施工工艺也相对简单一些。而且在地质条件相对恶劣的地区,斜拉桥能够更好的适应不同地形条件。可以更充分地融入到建筑的整体环境变化中,进而加快施工进度。大跨径斜拉桥这种结构的应用往往延伸到连续结构之上,通常形成单一的整体运行模式,有效地提高了路桥施工主体结构的机械承载力和刚度参数,这样在保障道路安全的同时方便了市民的出行。而且该结构不会导致占用施工作业场地面积过大的问题,单位施工作业场地面积内施工容积规模较小,有利于降低施工作业场地表面积的单位适应强度,保护路桥施工区的综合地质结构。因此,在施工控制阶段,现有的施工控制方法已不能满足当前大跨径斜拉桥施工的安全要求。本文就对大跨径桥梁斜拉桥的施工控制进行研究,希望能有一定的参考作用。
2、斜拉桥的施工控制内容
斜拉桥的施工控制内容主要有:(1)桥梁结构尺寸的控制:由于实际结构不可能与设计尺寸完全吻合,总会存在一定的偏差,因此,需要对桥梁结构尺寸予以控制从而有效降低结构与设计尺寸的误差,最大程度地控制在规定幅度内。(2)结构应力控制方面:斜拉桥实际施工中结构应力与设计应力状态也会有偏差要对斜拉桥的结构应力进行控制,使之与设计应力的偏差减少。其中结构应力包括梁体应力和斜拉索力。在对梁体应力和斜拉索力进行控制时,要确保其偏差分别不超过±5%和±3%。(3)结构稳定控制方面:为了保证斜拉桥的结构稳定,在对斜拉桥实施结构稳定控制时要确保结构的稳定安全系数大于3。
3、施工控制误差分析及参数识别
斜拉桥实际施工中,斜拉索索力、钢主梁制作、梁、塔和索的刚度、塔柱混凝土徐变特性与设计的参数不可能精确无误会的吻合,而是存在一定的偏差。而计算参数误差分析和参数识别需要在大量的测量和计算分析的基础上进行。
3.1斜拉索索力的测量
斜拉索力是斜拉桥最为敏感的参数,因为斜拉索力决定着斜拉桥的结构内力状态和变形,所以,需要把精确控制斜拉索索力作为施工监控的一个重要内容。而为了得到精确的斜拉索索力,需要对索力、线形、温度场等进行测量,在综合分析数据和理论分析的基础上得到索力估计和识别。
3.2钢主梁制作误差
钢主梁制作存在的误差不仅会对箱梁重量有影响,而且也影响箱梁的截面刚度和无应力线形。而钢主梁制作误差主要包括板件厚度误差和节段尺寸误差及预拼线形误差。为了减少钢主梁制作误差,需要分别通过板厚测量统计,节段称重和预拼测量等手段识别板件厚度误差和节段尺寸误差及预拼线形误差。
3.3梁、塔和索的刚度误差
梁、塔和索作为斜拉桥的主要受力构件,其刚度误差较大的影响着构件的内力分配和变形。因此需要减少梁、塔和索的刚度误差。首先,采用非线性程序对影响刚度的因素进行影响性分析。接下来,不仅要分析线形、索力、应力,而且还要对温度场、动力特性等数据进行综合分析,在此基础上再通过最小二乘法对刚度误差进行估计。
3.4塔柱混凝土徐变特性
首先,获取塔柱混凝土徐变试验的数据。其次,采用有效合理的徐变计算模式对徐变试验的数据分析徐变效应和徐变特性。
4、大跨度斜拉桥施工控制的原则及方法
4.1施工控制原则
对于较大型的大跨径桥梁斜拉桥施工控制的主要原则是:(1)在斜拉桥的主梁悬臂施工阶段,应控制柱的线形变形和高度。其中高度控制是最为重要的工作。(2)在材料施工阶段,必须通过一定的手段控制桥梁结构的受力和变形,严格控制斜拉索的张力。
4.2 施工控制方法
(1)事后控制方法,在发现斜拉桥施工阶段或整个桥梁结构完工后的出现不符合要求的部分,再进行相应的调整(2)预测控制方法。这种施工控制方法具有一定的先进性,可以实现对整个施工过程的动态控制。主要是充分考虑影响桥梁结构的各种因素,预测施工过程中各施工阶段的施工前后状态,使施工过程按预定状态进行(3)自适应控制方法,在施工控制上是科学的经过系统辨识和参数评估,对参数进行修改,最终设计输出与实际输出一致。实现了施工控制的目的。(4) 最大宽容度法,通过测量值与计算值的比较来实现。测量值应在安全范围内进行比较和判断。如果发现异常情况,应立即停止施工,进而分析原因,确保施工安全。
5、加强施工控制的建议
5.1合理控制工程进度
在大跨径桥梁斜拉桥工程的施工过程中,施工进度在实际工作中受到各种因素的影响,可能出现工期延期或逾期的情况,精细化管理就需要对施工计划进行相应的分析,并采取相应的措施,以保障项目的进度。精细化管理从改进施工方法出发,在使用先进的施工方法的基础上,对施工过程中的各项技术指标进行量化,以便进行相应的工程统计。
5.2 注重施工材料的质量控制
为了使施工顺利进行,必须在多种施工材料的支持下完成,这是建设工作的基本条件。所有建设工程的材料,必须有完整的质量证明和合格证,并对材料进行现场检查,施工中严禁使用达不到标准要求的施工材料。对于项目中的重要部件,需要确保材料的标准、类型和性能都满足工程要求。了解相关施工标准,根据建设项目的具体情况,科学合理地制定施工方案,并向有关部门汇报拟建设方案。根据大跨度斜拉桥施工情况,选定责任人,统一各施工组,合理划分施工组,明确施工单位责任。在大跨度斜拉桥施工过程中,应通过布置相应的机械设备,并对检验机械设备性能的可靠性进行合理的检查。严格对施工现场进行监督,對施工过程中的每一道工序都需要进行监督,严格按照有关规定的要求,保证良好的施工质量。 3.8土工格栅施工
进行土工格栅施工前,要做好上承层清理以及平整处理,根据设计的宽度要求进行土工格栅横向铺设处理,在拼接位置,通过U形钉子进行锚固处理,保持其纵向宽度高于5.0m。进行土工格栅设置中,要在路堤两侧预留充足的锚固长度,通过30cm的填料,进行土工格栅的覆盖处理,保护格栅,避免出现老化断裂的现象。
3.9堆载预压
完成沉降段路基土方施工之后,要做好堆载预压处理,达到排水固结的效果,进而增强土体强度,增强地基承载力,保持其满足路基的各項施工要求。
进行预压处理中,地基会出现(下转170页)(上接168页)不同程度的下沉问题。因此,要保持路基填筑高度高于设计的要求。在进行路基预压中,根据要求加强对高程以及宽度的控制,提升整体稳定性。在施工中根据现场状况进行沉降土方的调整与控制。
填筑土方已经达到了预定高程之后,要保持其存在6-9个月的预压期限,根据沉降量合理确定。进行堆载预压处理中,要做好沉降观测分析,达到控制填土速率的目的。根据沉降曲线分析,预测实际的固结状况,进而为施工计量提供参考与支持。在施工中通过高精度水准仪观测数据信息,对其进行详细的记录。
4、公路路基沉降施工质量控制
4.1完善施工管理制度
施工单位要各个部门明确自身的职能与责任,充分协调各个部门和机构。施工单位要做好合理的管理。工作人员根据建筑企业的实际状况对其进行科学管理,保持建筑管理工作有序开展。在实践中,可以充分借鉴国内外优秀的管理经验,协调各个部门,根据实际状况,制定符合我国实际状况的路基路面沉降施工质量控制体系。
4.2加强施工材料检测工作
在检测施工材料的时候采用实验的方法,选择综合性能高的材料。施工管理单位对于质量控制要点明确之后,就要落实到具体工作中,使得路基施工质量有所提高。项目施工技术人员在开展施工工作前,对工程施工现场的情况深入研究,对于路基工程施工现场的情况全面掌握,对施工方案予以完善,使得设计方案落实到具体的施工中更具有可行性。施工要按照要求展开,对于施工机械设备要合理安排,对施工人员合理组织,使用质量合格的施工材料,对各种施工方案进行对比,选择最具可行性的方案。
4.3做好现场管理工作
在路基施工的过程中,施工现场管理工作非常重要。施工单位要组织施工人员参与管理工作中,每个施工环节的技术应用过程中都要结合管理。在施工中要对施工现场管理,做好巡查工作,对于当前路基项目施工现状进行分析,使得路基施工质量提高,压实度符合要求。对施工现场管理中,对于基本秩序的有效控制也非常重要,使得施工区域的含水量符合要求,施工质量有所保证。
结语:
综上所述,在对公路路基的沉降段进行施工时,应认真对待施工前的准备工作,提高施工技术的应用水平,加大对施工质量的掌控力度,根据土质选择合适的施工技术。避免公路在使用的过程中发生沉降,确保公路工程的整体质量,对公路的路基沉降问题引起重视,在施工的过程中正确处理路基沉降段,以保证我国的交通行业能够实现稳定可持续发展。
参考文献:
[1]鲍宇豪,欧阳闻帅.公路桥梁沉降段路基路面的施工技术分析[J].黑龙江交通科技,2019(08).
[2]高启华.公路路基沉降及施工技术分析[J].住宅与房地产,2019(11).
[3]吴才勇.浅谈公路沉降段路基路面施工技术[J].黑龙江交通科技,2020(01).
[4]崔鹏.公路桥梁沉降段路基施工处理技术研究[J].建材与装饰,2020(02).
[5]徐国文.公路桥梁沉降段路基路面的施工技术略谈[J].门窗,2019(12).
[6]陈玉章.试析公路路基沉降病害及施工控制技术[J].现代经济信息,2019(07).
【关键词】斜拉桥;大跨径桥梁;施工控制
1、引言
现阶段,斜拉桥的桥梁结构受到更多的桥梁建筑设计师的重视。与传统的桥梁结构相比,斜拉桥的美观度更高,而其桥底的空间更加广阔。而在结构刚度和抗风性能方面斜拉桥也要优于悬索桥,而且斜拉桥的施工工艺也相对简单一些。而且在地质条件相对恶劣的地区,斜拉桥能够更好的适应不同地形条件。可以更充分地融入到建筑的整体环境变化中,进而加快施工进度。大跨径斜拉桥这种结构的应用往往延伸到连续结构之上,通常形成单一的整体运行模式,有效地提高了路桥施工主体结构的机械承载力和刚度参数,这样在保障道路安全的同时方便了市民的出行。而且该结构不会导致占用施工作业场地面积过大的问题,单位施工作业场地面积内施工容积规模较小,有利于降低施工作业场地表面积的单位适应强度,保护路桥施工区的综合地质结构。因此,在施工控制阶段,现有的施工控制方法已不能满足当前大跨径斜拉桥施工的安全要求。本文就对大跨径桥梁斜拉桥的施工控制进行研究,希望能有一定的参考作用。
2、斜拉桥的施工控制内容
斜拉桥的施工控制内容主要有:(1)桥梁结构尺寸的控制:由于实际结构不可能与设计尺寸完全吻合,总会存在一定的偏差,因此,需要对桥梁结构尺寸予以控制从而有效降低结构与设计尺寸的误差,最大程度地控制在规定幅度内。(2)结构应力控制方面:斜拉桥实际施工中结构应力与设计应力状态也会有偏差要对斜拉桥的结构应力进行控制,使之与设计应力的偏差减少。其中结构应力包括梁体应力和斜拉索力。在对梁体应力和斜拉索力进行控制时,要确保其偏差分别不超过±5%和±3%。(3)结构稳定控制方面:为了保证斜拉桥的结构稳定,在对斜拉桥实施结构稳定控制时要确保结构的稳定安全系数大于3。
3、施工控制误差分析及参数识别
斜拉桥实际施工中,斜拉索索力、钢主梁制作、梁、塔和索的刚度、塔柱混凝土徐变特性与设计的参数不可能精确无误会的吻合,而是存在一定的偏差。而计算参数误差分析和参数识别需要在大量的测量和计算分析的基础上进行。
3.1斜拉索索力的测量
斜拉索力是斜拉桥最为敏感的参数,因为斜拉索力决定着斜拉桥的结构内力状态和变形,所以,需要把精确控制斜拉索索力作为施工监控的一个重要内容。而为了得到精确的斜拉索索力,需要对索力、线形、温度场等进行测量,在综合分析数据和理论分析的基础上得到索力估计和识别。
3.2钢主梁制作误差
钢主梁制作存在的误差不仅会对箱梁重量有影响,而且也影响箱梁的截面刚度和无应力线形。而钢主梁制作误差主要包括板件厚度误差和节段尺寸误差及预拼线形误差。为了减少钢主梁制作误差,需要分别通过板厚测量统计,节段称重和预拼测量等手段识别板件厚度误差和节段尺寸误差及预拼线形误差。
3.3梁、塔和索的刚度误差
梁、塔和索作为斜拉桥的主要受力构件,其刚度误差较大的影响着构件的内力分配和变形。因此需要减少梁、塔和索的刚度误差。首先,采用非线性程序对影响刚度的因素进行影响性分析。接下来,不仅要分析线形、索力、应力,而且还要对温度场、动力特性等数据进行综合分析,在此基础上再通过最小二乘法对刚度误差进行估计。
3.4塔柱混凝土徐变特性
首先,获取塔柱混凝土徐变试验的数据。其次,采用有效合理的徐变计算模式对徐变试验的数据分析徐变效应和徐变特性。
4、大跨度斜拉桥施工控制的原则及方法
4.1施工控制原则
对于较大型的大跨径桥梁斜拉桥施工控制的主要原则是:(1)在斜拉桥的主梁悬臂施工阶段,应控制柱的线形变形和高度。其中高度控制是最为重要的工作。(2)在材料施工阶段,必须通过一定的手段控制桥梁结构的受力和变形,严格控制斜拉索的张力。
4.2 施工控制方法
(1)事后控制方法,在发现斜拉桥施工阶段或整个桥梁结构完工后的出现不符合要求的部分,再进行相应的调整(2)预测控制方法。这种施工控制方法具有一定的先进性,可以实现对整个施工过程的动态控制。主要是充分考虑影响桥梁结构的各种因素,预测施工过程中各施工阶段的施工前后状态,使施工过程按预定状态进行(3)自适应控制方法,在施工控制上是科学的经过系统辨识和参数评估,对参数进行修改,最终设计输出与实际输出一致。实现了施工控制的目的。(4) 最大宽容度法,通过测量值与计算值的比较来实现。测量值应在安全范围内进行比较和判断。如果发现异常情况,应立即停止施工,进而分析原因,确保施工安全。
5、加强施工控制的建议
5.1合理控制工程进度
在大跨径桥梁斜拉桥工程的施工过程中,施工进度在实际工作中受到各种因素的影响,可能出现工期延期或逾期的情况,精细化管理就需要对施工计划进行相应的分析,并采取相应的措施,以保障项目的进度。精细化管理从改进施工方法出发,在使用先进的施工方法的基础上,对施工过程中的各项技术指标进行量化,以便进行相应的工程统计。
5.2 注重施工材料的质量控制
为了使施工顺利进行,必须在多种施工材料的支持下完成,这是建设工作的基本条件。所有建设工程的材料,必须有完整的质量证明和合格证,并对材料进行现场检查,施工中严禁使用达不到标准要求的施工材料。对于项目中的重要部件,需要确保材料的标准、类型和性能都满足工程要求。了解相关施工标准,根据建设项目的具体情况,科学合理地制定施工方案,并向有关部门汇报拟建设方案。根据大跨度斜拉桥施工情况,选定责任人,统一各施工组,合理划分施工组,明确施工单位责任。在大跨度斜拉桥施工过程中,应通过布置相应的机械设备,并对检验机械设备性能的可靠性进行合理的检查。严格对施工现场进行监督,對施工过程中的每一道工序都需要进行监督,严格按照有关规定的要求,保证良好的施工质量。 3.8土工格栅施工
进行土工格栅施工前,要做好上承层清理以及平整处理,根据设计的宽度要求进行土工格栅横向铺设处理,在拼接位置,通过U形钉子进行锚固处理,保持其纵向宽度高于5.0m。进行土工格栅设置中,要在路堤两侧预留充足的锚固长度,通过30cm的填料,进行土工格栅的覆盖处理,保护格栅,避免出现老化断裂的现象。
3.9堆载预压
完成沉降段路基土方施工之后,要做好堆载预压处理,达到排水固结的效果,进而增强土体强度,增强地基承载力,保持其满足路基的各項施工要求。
进行预压处理中,地基会出现(下转170页)(上接168页)不同程度的下沉问题。因此,要保持路基填筑高度高于设计的要求。在进行路基预压中,根据要求加强对高程以及宽度的控制,提升整体稳定性。在施工中根据现场状况进行沉降土方的调整与控制。
填筑土方已经达到了预定高程之后,要保持其存在6-9个月的预压期限,根据沉降量合理确定。进行堆载预压处理中,要做好沉降观测分析,达到控制填土速率的目的。根据沉降曲线分析,预测实际的固结状况,进而为施工计量提供参考与支持。在施工中通过高精度水准仪观测数据信息,对其进行详细的记录。
4、公路路基沉降施工质量控制
4.1完善施工管理制度
施工单位要各个部门明确自身的职能与责任,充分协调各个部门和机构。施工单位要做好合理的管理。工作人员根据建筑企业的实际状况对其进行科学管理,保持建筑管理工作有序开展。在实践中,可以充分借鉴国内外优秀的管理经验,协调各个部门,根据实际状况,制定符合我国实际状况的路基路面沉降施工质量控制体系。
4.2加强施工材料检测工作
在检测施工材料的时候采用实验的方法,选择综合性能高的材料。施工管理单位对于质量控制要点明确之后,就要落实到具体工作中,使得路基施工质量有所提高。项目施工技术人员在开展施工工作前,对工程施工现场的情况深入研究,对于路基工程施工现场的情况全面掌握,对施工方案予以完善,使得设计方案落实到具体的施工中更具有可行性。施工要按照要求展开,对于施工机械设备要合理安排,对施工人员合理组织,使用质量合格的施工材料,对各种施工方案进行对比,选择最具可行性的方案。
4.3做好现场管理工作
在路基施工的过程中,施工现场管理工作非常重要。施工单位要组织施工人员参与管理工作中,每个施工环节的技术应用过程中都要结合管理。在施工中要对施工现场管理,做好巡查工作,对于当前路基项目施工现状进行分析,使得路基施工质量提高,压实度符合要求。对施工现场管理中,对于基本秩序的有效控制也非常重要,使得施工区域的含水量符合要求,施工质量有所保证。
结语:
综上所述,在对公路路基的沉降段进行施工时,应认真对待施工前的准备工作,提高施工技术的应用水平,加大对施工质量的掌控力度,根据土质选择合适的施工技术。避免公路在使用的过程中发生沉降,确保公路工程的整体质量,对公路的路基沉降问题引起重视,在施工的过程中正确处理路基沉降段,以保证我国的交通行业能够实现稳定可持续发展。
参考文献:
[1]鲍宇豪,欧阳闻帅.公路桥梁沉降段路基路面的施工技术分析[J].黑龙江交通科技,2019(08).
[2]高启华.公路路基沉降及施工技术分析[J].住宅与房地产,2019(11).
[3]吴才勇.浅谈公路沉降段路基路面施工技术[J].黑龙江交通科技,2020(01).
[4]崔鹏.公路桥梁沉降段路基施工处理技术研究[J].建材与装饰,2020(02).
[5]徐国文.公路桥梁沉降段路基路面的施工技术略谈[J].门窗,2019(12).
[6]陈玉章.试析公路路基沉降病害及施工控制技术[J].现代经济信息,2019(07).