桥梁施工控制问题初探
2016-12-26
桥梁施工控制的主要任务是在桥梁施工过程中关于桥梁安全的控制和桥梁结构的线形与内力状态的控制。随着桥梁的结构形式、施工特点及具体控制方式的不同，施工控制方法、控制措施也就不相同。
一、影响桥梁施工质量的因素
（1）设计上存在的质量问题，大多数桥梁都由建筑设计院设计，他们在很多方面都会对桥梁的外观造型、结构形式新颖等因素进行考虑，但考虑地区环境差异、施工条件限制和整改难度等因素很少，在施工过程中变更核定手续出具也较繁琐。
（2）地质勘测上存在的问题，由于桥梁工程经常因为地质构造不清楚而难于施工或因为未搞清地质构造状况就盲目施工，以致造成不必要的损失。尤其是当破坏性的地震发生时，会给桥梁的结构带来很大的危害。因此，在桥梁工程开工前，必须查清该区域的地质构造条件，以便在施工中对不同地质构造地段采取相应的措施。
（3）人为因素，由于现场管理人员责任意识不强、知识水平较低等因素，造成那些表面质量看上去不错的工程，实际还存在着混凝土强度不够、主筋位置的变化导致混凝土保护层发生变化、设备启动困难或耐久性差等问题。
二、桥梁施工的控制方法
（1）事后调整控制法是指在施工过程中, 当已成结构状态与设计要求不相符时, 即可通过一定手段对桥梁进行调整, 使之达到设计要求。这种方法仅适用于那些结构内力与线形能够调整的情况, 斜拉桥就可算是其中的一种。事后调整根据具体情况又分两种。在施工过程中每个施工阶段完成后, 当发现结构状态与设计不相符时,可以通过调整斜拉索力来调整结构状态来达到设计要求, 然后继续施工, 直到施工完成，这种方法的工作量比较大, 并且索力调整也较麻烦, 调整得到的效果也不一定好；在桥梁结构形成以后, 检查桥梁结构状态, 如果与设计不相符,则可对斜拉索力进行一次性调整，这种方法从理论上讲也是可行的, 但其实施也比较困难。因对施工过程中的结构内力状态并不是很清楚, 容易发生安全事故, 且最终的线形往往难以达到理想的状态。所以, 事后调整并不是一个较好的控制方法, 只能算是一个桥梁的补救措施。
（2）预测控制法是指在全面考虑影响桥梁结构状态的各种因素和施工所要达到的目标之后, 对桥梁结构的每一个施工阶段形成前后的应力应变状态进行预测, 使施工沿着预定状态进行。由于预测状态与实际状态间免不了存在误差。这种方法适用于所有桥梁的施工, 并且对于那些已成结构状态具有不可调整性的桥梁施工控制必须采用此种方法。可见, 预测控制法是桥梁施工控制的主要方法。自适应控制法也叫做参数识别修正法，它是指在施工控制开始时, 控制系统的某些设计参数与实际情况并不是完全相符, 因此系统也不能按照设计要求得到符合实际的输出结果, 但是, 在系统的实际运行过程中, 通过对系统识别或参数估计, 不断地修正参数, 使设计输出与实际输出达到相符, 从而使得实际问题得到控制。
( 3)还有一种方法是在设计时给予主梁标高和内力最大的宽容度, 即误差容许值。当然对于每一节段的误差也有限制，这种做法减少了施工控制的难度, 但会衍生出其他问题, 如斜拉索的制作长度问题等。对于现有的支架施工中的支架安全控制则主要通过对支架的应力、变形进行跟踪监测, 并将监测值与相应计算值进行比较, 判断是否在安全范围之内, 若有异常出现, 则暂停施工, 查找原因, 确保施工的安全性。
三、桥梁施工的控制措施
（1）加强对地质的勘探工作，由于地质构造复杂多变、气候环境恶劣等因素的影响，导致桥梁在设计所遇到的河段情况大多较为复杂，为了保证桥梁工程在稳定的地质基础上，尽量避开不利的地质段，在对桥梁进行勘察设计时，如过遇到不适何建造的地质状况，就要采取相应的措施来保证施工的进行。在施工过程中，若发现现场的地质情况与勘测设计报告不同时，应根据具体情况进行补充钻探。
（2）工程质量责任制，我们要明确工程各参建单位的责任和相应责任人；明确现场施工、监理单位在桥梁施工质量控制工序中的责任人，并认真做好工序交接和记录签名工作；明确质量目标，建立健全的管理制度，规范质量管理程序，使日常的施工质量管理工作做到有章可循。
（3）抓好设计环节，加强对施工图设计的审查力度，科学地对设计方案进行比选和优化，保证必须的审查周期，避免流于形式下。施工单位要根据该工程实际情况编写科学的施工组织设计，对重要工序、关键部位应编写专门的施工技术方案并报监理单位审查看是否通过。
（4）施工过程标准化，加强对混凝土生产、运输、浇筑、养护等环节施工质量的控制，严格按照规范要求进行组织施工。认真制取相同数量的试件与结构在相同的环境下进行养护，定期检查试件强度以指导施工。雨天施工时应注意要增加对骨料含水率的测定次数并据以调整骨料和水的比例。在对混凝土配合比的设计过程中，应注意对砂石材料的质量检验，注重其坚固程度。对于在支架上浇筑混凝土的时候，应设专人检查支架、模板有无变形和位移，并认真做好检查记录，分段浇筑时应预先作出设计，消除支架沉降不均造成的影响。
（5）加强试验检测工作，对预应力筋的锚具、夹具和连接器在产品进场验收时，除对外观检查、硬度检验外，施工单位应组织施工、监理对同一生产厂家的产品按进场批次各进行一次静载锚固性能试验，以保证材料的质量达到其要求。要做好外加剂材料的物理防护工作，对于失效的产品坚决不允许使用。实践证明，要建造好一座混凝土桥梁，首先要选用优质高强钢材和高强混凝土，且必须掌握施工工艺。所以，试验检测应切实保证科学地、公正地、正确地按照相关规范、标准、规程、试验细则及有关程序进行严格的操作，使试验的结果具有科学性、准确性、可靠性、真实性，所提供的检测数据力求科学、经济、合理，以便于对整个工程质量进行有效监督和管理。
（6）强化桥梁质量通病的防治，重点要对连续箱梁的裂缝、伸缩缝与桥面高差指标达不到合格率、钢筋的保护层厚度不足等问题进行预防和治理，建设单位应在工程开工前组织设计、施工、监理单位编写相应质量控制要点，并贯彻到施工现场的技术人员身上，从而保证工程的质量。桥梁施工中出现质量事故或异常情况，有关单位应及时按照有关规定程序进行报告和处理。不合格工程要坚决返工。对于涉及结构安全的问题，必须科学论证、处理措施实施完成之后应进行桥梁荷载试验验证，确保桥梁工程的质量。
四、结语
施工控制不仅仅是在建桥中的安全系统, 也是桥梁运营中的安全性和耐久性的综合监测系统。随着交通事业的发展, 交通流量、荷载等级、行车速度等要求必然提高, 还有一些不可预测的自然因素也将会危及桥梁自身的安全。 若是在建设桥梁时进行了施工控制, 并预留长期观查点, 将会给桥梁缔造终身安全监测的条件,给桥梁营运阶段的养护工作提供可靠的、科学的数据, 给桥梁的安全使用提供可靠性保证。
参考文献:
［1］陈宝春.桥梁工程［M］.北京:人民交通出版社，2009.
［2］罗娜.桥梁工程概论［M］.北京:人民交通出版社，2006.
［3］肖建平.桥梁工程施工［M］.北京:机械工业出版社，2007.
