橋梁施工控制問題初探
2016-12-26
橋梁施工控制的主要任務(wù)是在橋梁施工過程中關(guān)于橋梁安全的控制和橋梁結(jié)構(gòu)的線形與內(nèi)力狀態(tài)的控制。隨著橋梁的結(jié)構(gòu)形式、施工特點(diǎn)及具體控制方式的不同，施工控制方法、控制措施也就不相同。
一、影響橋梁施工質(zhì)量的因素
?。?）設(shè)計(jì)上存在的質(zhì)量問題，大多數(shù)橋梁都由建筑設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，他們?cè)诤芏喾矫娑紩?huì)對(duì)橋梁的外觀造型、結(jié)構(gòu)形式新穎等因素進(jìn)行考慮，但考慮地區(qū)環(huán)境差異、施工條件限制和整改難度等因素很少，在施工過程中變更核定手續(xù)出具也較繁瑣。
（2）地質(zhì)勘測(cè)上存在的問題，由于橋梁工程經(jīng)常因?yàn)榈刭|(zhì)構(gòu)造不清楚而難于施工或因?yàn)槲锤闱宓刭|(zhì)構(gòu)造狀況就盲目施工，以致造成不必要的損失。尤其是當(dāng)破壞性的地震發(fā)生時(shí)，會(huì)給橋梁的結(jié)構(gòu)帶來很大的危害。因此，在橋梁工程開工前，必須查清該區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造條件，以便在施工中對(duì)不同地質(zhì)構(gòu)造地段采取相應(yīng)的措施。
?。?）人為因素，由于現(xiàn)場(chǎng)管理人員責(zé)任意識(shí)不強(qiáng)、知識(shí)水平較低等因素，造成那些表面質(zhì)量看上去不錯(cuò)的工程，實(shí)際還存在著混凝土強(qiáng)度不夠、主筋位置的變化導(dǎo)致混凝土保護(hù)層發(fā)生變化、設(shè)備啟動(dòng)困難或耐久性差等問題。
二、橋梁施工的控制方法
?。?）事后調(diào)整控制法是指在施工過程中, 當(dāng)已成結(jié)構(gòu)狀態(tài)與設(shè)計(jì)要求不相符時(shí), 即可通過一定手段對(duì)橋梁進(jìn)行調(diào)整, 使之達(dá)到設(shè)計(jì)要求。這種方法僅適用于那些結(jié)構(gòu)內(nèi)力與線形能夠調(diào)整的情況, 斜拉橋就可算是其中的一種。事后調(diào)整根據(jù)具體情況又分兩種。在施工過程中每個(gè)施工階段完成后, 當(dāng)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)狀態(tài)與設(shè)計(jì)不相符時(shí),可以通過調(diào)整斜拉索力來調(diào)整結(jié)構(gòu)狀態(tài)來達(dá)到設(shè)計(jì)要求, 然后繼續(xù)施工, 直到施工完成，這種方法的工作量比較大, 并且索力調(diào)整也較麻煩, 調(diào)整得到的效果也不一定好；在橋梁結(jié)構(gòu)形成以后, 檢查橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài), 如果與設(shè)計(jì)不相符,則可對(duì)斜拉索力進(jìn)行一次性調(diào)整，這種方法從理論上講也是可行的, 但其實(shí)施也比較困難。因?qū)κ┕み^程中的結(jié)構(gòu)內(nèi)力狀態(tài)并不是很清楚, 容易發(fā)生安全事故, 且最終的線形往往難以達(dá)到理想的狀態(tài)。所以, 事后調(diào)整并不是一個(gè)較好的控制方法, 只能算是一個(gè)橋梁的補(bǔ)救措施。
（2）預(yù)測(cè)控制法是指在全面考慮影響橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的各種因素和施工所要達(dá)到的目標(biāo)之后, 對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的每一個(gè)施工階段形成前后的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè), 使施工沿著預(yù)定狀態(tài)進(jìn)行。由于預(yù)測(cè)狀態(tài)與實(shí)際狀態(tài)間免不了存在誤差。這種方法適用于所有橋梁的施工, 并且對(duì)于那些已成結(jié)構(gòu)狀態(tài)具有不可調(diào)整性的橋梁施工控制必須采用此種方法?？梢? 預(yù)測(cè)控制法是橋梁施工控制的主要方法。自適應(yīng)控制法也叫做參數(shù)識(shí)別修正法，它是指在施工控制開始時(shí), 控制系統(tǒng)的某些設(shè)計(jì)參數(shù)與實(shí)際情況并不是完全相符, 因此系統(tǒng)也不能按照設(shè)計(jì)要求得到符合實(shí)際的輸出結(jié)果, 但是, 在系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行過程中, 通過對(duì)系統(tǒng)識(shí)別或參數(shù)估計(jì), 不斷地修正參數(shù), 使設(shè)計(jì)輸出與實(shí)際輸出達(dá)到相符, 從而使得實(shí)際問題得到控制。
( 3)還有一種方法是在設(shè)計(jì)時(shí)給予主梁標(biāo)高和內(nèi)力最大的寬容度, 即誤差容許值。當(dāng)然對(duì)于每一節(jié)段的誤差也有限制，這種做法減少了施工控制的難度, 但會(huì)衍生出其他問題, 如斜拉索的制作長(zhǎng)度問題等。對(duì)于現(xiàn)有的支架施工中的支架安全控制則主要通過對(duì)支架的應(yīng)力、變形進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè), 并將監(jiān)測(cè)值與相應(yīng)計(jì)算值進(jìn)行比較, 判斷是否在安全范圍之內(nèi), 若有異常出現(xiàn), 則暫停施工, 查找原因, 確保施工的安全性。
三、橋梁施工的控制措施
?。?）加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)的勘探工作，由于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜多變、氣候環(huán)境惡劣等因素的影響，導(dǎo)致橋梁在設(shè)計(jì)所遇到的河段情況大多較為復(fù)雜，為了保證橋梁工程在穩(wěn)定的地質(zhì)基礎(chǔ)上，盡量避開不利的地質(zhì)段，在對(duì)橋梁進(jìn)行勘察設(shè)計(jì)時(shí)，如過遇到不適何建造的地質(zhì)狀況，就要采取相應(yīng)的措施來保證施工的進(jìn)行。在施工過程中，若發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況與勘測(cè)設(shè)計(jì)報(bào)告不同時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行補(bǔ)充鉆探。
（2）工程質(zhì)量責(zé)任制，我們要明確工程各參建單位的責(zé)任和相應(yīng)責(zé)任人；明確現(xiàn)場(chǎng)施工、監(jiān)理單位在橋梁施工質(zhì)量控制工序中的責(zé)任人，并認(rèn)真做好工序交接和記錄簽名工作；明確質(zhì)量目標(biāo)，建立健全的管理制度，規(guī)范質(zhì)量管理程序，使日常的施工質(zhì)量管理工作做到有章可循。
（3）抓好設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)對(duì)施工圖設(shè)計(jì)的審查力度，科學(xué)地對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比選和優(yōu)化，保證必須的審查周期，避免流于形式下。施工單位要根據(jù)該工程實(shí)際情況編寫科學(xué)的施工組織設(shè)計(jì)，對(duì)重要工序、關(guān)鍵部位應(yīng)編寫專門的施工技術(shù)方案并報(bào)監(jiān)理單位審查看是否通過。
（4）施工過程標(biāo)準(zhǔn)化，加強(qiáng)對(duì)混凝土生產(chǎn)、運(yùn)輸、澆筑、養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)施工質(zhì)量的控制，嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行組織施工。認(rèn)真制取相同數(shù)量的試件與結(jié)構(gòu)在相同的環(huán)境下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，定期檢查試件強(qiáng)度以指導(dǎo)施工。雨天施工時(shí)應(yīng)注意要增加對(duì)骨料含水率的測(cè)定次數(shù)并據(jù)以調(diào)整骨料和水的比例。在對(duì)混凝土配合比的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)注意對(duì)砂石材料的質(zhì)量檢驗(yàn)，注重其堅(jiān)固程度。對(duì)于在支架上澆筑混凝土的時(shí)候，應(yīng)設(shè)專人檢查支架、模板有無變形和位移，并認(rèn)真做好檢查記錄，分段澆筑時(shí)應(yīng)預(yù)先作出設(shè)計(jì)，消除支架沉降不均造成的影響。
（5）加強(qiáng)試驗(yàn)檢測(cè)工作，對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的錨具、夾具和連接器在產(chǎn)品進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收時(shí)，除對(duì)外觀檢查、硬度檢驗(yàn)外，施工單位應(yīng)組織施工、監(jiān)理對(duì)同一生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品按進(jìn)場(chǎng)批次各進(jìn)行一次靜載錨固性能試驗(yàn)，以保證材料的質(zhì)量達(dá)到其要求。要做好外加劑材料的物理防護(hù)工作，對(duì)于失效的產(chǎn)品堅(jiān)決不允許使用。實(shí)踐證明，要建造好一座混凝土橋梁，首先要選用優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)鋼材和高強(qiáng)混凝土，且必須掌握施工工藝。所以，試驗(yàn)檢測(cè)應(yīng)切實(shí)保證科學(xué)地、公正地、正確地按照相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、試驗(yàn)細(xì)則及有關(guān)程序進(jìn)行嚴(yán)格的操作，使試驗(yàn)的結(jié)果具有科學(xué)性、準(zhǔn)確性、可靠性、真實(shí)性，所提供的檢測(cè)數(shù)據(jù)力求科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、合理，以便于對(duì)整個(gè)工程質(zhì)量進(jìn)行有效監(jiān)督和管理。
?。?）強(qiáng)化橋梁質(zhì)量通病的防治，重點(diǎn)要對(duì)連續(xù)箱梁的裂縫、伸縮縫與橋面高差指標(biāo)達(dá)不到合格率、鋼筋的保護(hù)層厚度不足等問題進(jìn)行預(yù)防和治理，建設(shè)單位應(yīng)在工程開工前組織設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理單位編寫相應(yīng)質(zhì)量控制要點(diǎn)，并貫徹到施工現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)人員身上，從而保證工程的質(zhì)量。橋梁施工中出現(xiàn)質(zhì)量事故或異常情況，有關(guān)單位應(yīng)及時(shí)按照有關(guān)規(guī)定程序進(jìn)行報(bào)告和處理。不合格工程要堅(jiān)決返工。對(duì)于涉及結(jié)構(gòu)安全的問題，必須科學(xué)論證、處理措施實(shí)施完成之后應(yīng)進(jìn)行橋梁荷載試驗(yàn)驗(yàn)證，確保橋梁工程的質(zhì)量。
四、結(jié)語
施工控制不僅僅是在建橋中的安全系統(tǒng), 也是橋梁運(yùn)營(yíng)中的安全性和耐久性的綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。隨著交通事業(yè)的發(fā)展, 交通流量、荷載等級(jí)、行車速度等要求必然提高, 還有一些不可預(yù)測(cè)的自然因素也將會(huì)危及橋梁自身的安全。 若是在建設(shè)橋梁時(shí)進(jìn)行了施工控制, 并預(yù)留長(zhǎng)期觀查點(diǎn), 將會(huì)給橋梁締造終身安全監(jiān)測(cè)的條件,給橋梁營(yíng)運(yùn)階段的養(yǎng)護(hù)工作提供可靠的、科學(xué)的數(shù)據(jù), 給橋梁的安全使用提供可靠性保證。
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