浅析特大斜拉桥施工监控措施
2018-04-23
斜拉桥外观优美，结构坚固，经济成本适中，已经成为了大跨径桥梁的首先类型之一，斜拉桥通常都是高次超静定结构，对施工精确度的要求很高，从选定施工方案开始，每一环节都必须严格依照施工方案进行准确计算。然而，由于受到预应力、拉索垂度、施工荷载、温度变化、混凝土变化等因素的干扰，很容易导致施工误差，而且这种误差，很可能会随着施工进展而继续扩大，影响桥梁的安全性，因此，在特大斜拉桥施工过程中，必须要严格做好施工监控工作，确保选择最完善的施工工艺，对每个环节都进行精确的检测，确保施工方向按照正确的轨道前进，保障桥梁的使用安全性。
一、监控内容
施工控制工作需要准确的检测结果作为依据，在斜拉桥整个施工过程中的每一个阶段，都必须要认真检测各项施工参数，计算出施工活动中出现的误差，然后在依据误差值，通过精确的计算来调整下个阶段的施工参数。对于特大斜拉桥施工建设而言，施工检测主要包括线形检测，索力检测，应力检测，温度检测几个环节。
（一）桥梁位移及变形
1.主梁标高和挠度
主梁标高的检测结果，是控制斜拉桥线形的重要依据，为了避免温度给检测结果带来的干扰，斜拉桥主梁标高的检测工作最好在清晨日出之前进行，以保障检测结果具有足够的精确性。主梁挠度的监测结果，也是控制斜拉桥线形的重要依据，在实际检测时，可以在各个施工块件上全部都设置三个对称的观测点，在测量主梁竖向挠度的同时，测量主梁的横向变形。
要对斜拉桥的主梁进行检测，还要保证在每个悬臂施工阶段，都在以下六个环节分别对主梁进行检测：第一，浇筑块件之前；第二，浇筑块件之后；第三，预应力张拉之前；第四，预应力张拉之后；第五，斜拉索张拉之前；第六，斜拉索张拉之后。如果施工中对索力重新进行了调整，还要相应的增加检测次数，进而准确的掌握主梁曲线的变化规律，控制桥面线形。
2.主梁轴线偏移
为了保障主梁轴线顺直，还必须要进行主梁轴线偏移检测，值得注意的是，主梁轴线偏移检测应与主梁标高检测同步进行，并且要随着荷载、索力的调整增加检测次数，一些时候，主梁轴线偏移检测，也可能判定出索塔两边拉力是否均衡。
（二）索力
斜拉桥施工过程中，必须要准确掌握索力状态，而且索力检测是判断全桥内力的重要依据，索力检测结果是否准确，关系着线形、主梁内力、主塔偏位，甚至关系着施工安全，可见，索力检测工作是斜拉桥施工监控的一个重要环节。在斜拉桥施工过程中，每一次挂索都应该进行索力测试，并且在合拢前后，以及二期恒载完工时，都必须要进行全桥索力检测，依据检测结果合理进行调整。
（三）应力
对主梁和索塔进行应力检测，可以及时掌握斜拉桥主跨的受力情况，了解应力有没有超限，从而判断桥梁是否安全，对于应力检测，在斜拉桥施工过程中的每一个阶段都要进行，也就是说，应力检测必须要落实到斜拉桥施工的整个过程中，一旦某个环节发现异常，要及时查明原因，采取相应措施加以处理。
二、施工控制计算
施工控制计算是特大斜拉桥施工控制的重点环节，具体计算时，要充分结合施工状况，以及未来桥梁的运营状况，此外，计算时还要充分考虑到进程、荷载、温度、截面、混凝土、预应力等因素带来的影响，结合以上各个方面的影响来进行综合计算。
（一）检算复核与施工全过程
特大斜拉桥的施工控制要在安全施工的条件下实施，因而首先要依据施工方案对桥梁结构进行分析计算，判断桥梁结构安全性是否符合标准，并且还要校对拉索初张力，保障施工安全，之后要进行施工仿真研究，确定理论应力和期待线形，这样一来，还能够为现场检测工作提供预警依据，进一步保障了施工安全。
（二）稳定性计算
为了保证主梁和索塔的安全，确保合拢前主梁和索塔的稳定，施工过程中必须要对主梁和索塔的稳定性进行计算，并预先设计出最恶劣的状态，制定相应的控制措施。
（三）合拢工序计算
合拢前，要严格根据悬臂过程中的计算结果，分析出合拢应力以及索力控制方案，并制定合拢后墩梁约束释放方案，确保方案准确可行，确保施工安全。
（四）标高计算
在斜拉桥建设中，设计标高是经过荷载、恒载、收缩徐变等因素影响后梁体的理想标高，施工中，确定梁段标高时要充分考虑到竖向位移的影响，设置预抛高值。
假设正在施工的梁段为i梁段，计算i梁段标高的公式即为：
Hlmi=Hsji+∑f1i+∑f2i+∑f3i+∑f4i+∑f5i+∑fgi
该公式中，Hlmi代表梁段标高，Hsji代表设计标高，∑f1i代表自重挠度，∑f2i代表预应力产生的挠度，∑f3i代表混凝土产生的挠度，∑f4i代表荷载产生的挠度，∑f5i代表横载产生的挠度，∑fgi代表挂篮变形值。如前文所说，为了防止受到温度影响，应该在凌晨日出前检测立模标高，尽可能的缩小温度影响带来的误差。
三、工程实例
实践证明，斜拉桥施工控制措施要从各个方面深入进行，要依据斜拉桥实际构造、施工流程等客观因素，制定正确的施工方案，确立施工计算措施，设计施工过程的监控策略。由于斜拉桥属于一种超静定体系构造，需要运用多种施工技术以及流程工序，加之各部分结构的受力情况存在这差距，必须要对施工过程进行严格的监控，精确检测每个阶段的施工结果。实际施工经验说明，温度等因素对斜拉桥施工过程的干扰很大，如何对各项因素的影响进行精确的计算，还有待于我们继续探索和研究。下面以某斜拉桥13和14两个梁段的施工为例，介绍斜拉桥施工过程中的监控措施，如图1所示。
1反馈监测结果，并对各项检测结果进行计算，依据12梁段以及之前的梁段施工情况，再依据索塔顶端的位移情况，确立13梁段标高理论值。
2完成立模和钢筋捆绑后进行索力张拉，之后一定要再次检测立模标高是否合格。
3如果立模标高合格，就可以进行混凝土浇筑，在整个浇筑过程中，要严格监测梁体变形情况。如果立模标高不合格，那么就要对立模标高进行调整，待到立模标高检测合格后，再进行混凝土浇筑。
4混凝土浇筑结束后，要检测浇筑后的梁体标高，并检测主塔顶端的位移情况，进而分析施工安全性，确定误差趋向。
5预应力张拉结束后，检测测点标高，并检测底板标高和顶板标高，进而分析整个结构的受力情况，判断立模标高的准确度。
6.按照以上步骤再进行14梁段的施工。
结语
一方面，斜拉桥的主梁具有很强的柔性，导致在施工过程中，斜拉桥主梁挠度以及索力的浮动较大，难以操控。另一方面，要确保斜拉桥顺利完工，并保证主梁挠度以及索力全部合格，除严格按照施工方案进行施工以外，还要充分考虑到施工当时的环境、材料的影响，及时发现误差。斜拉桥施工过程中的误差一旦得不到及时修正，这些误差往往就会发生积累，当施工继续进行，悬臂继续延长，施工活动就会严重偏离施工方案，甚至会导致合拢困难，破坏整个大桥的美观和安全性。由此可见，对于斜拉桥，尤其是特大斜拉桥，施工监控工作必须做到万无一失，以确保桥体即具有优美的外观，又具有良好的质量和安全性。
参考文献
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