分析大跨钢箱梁斜拉桥施工控制要点

邓开鸿

【摘要】隨着我国交通运输的快速发展，大跨钢箱梁斜拉桥在桥梁建设中也得到了广泛的推广和应用。但由于大跨钢箱梁斜拉桥其自身的材料特性、温度荷载等对施工的控制有着重要的影响，因此为了提高大跨钢箱梁斜拉桥施工控制质量与效果，就必须要对施工控制的参数进行监控和修正。文章从大跨钢箱梁斜拉桥的结构特点出发，对其进行深刻的研究和分析，并提出有效的控制措施。

【关键词】大跨；钢箱梁；斜拉桥；施工；控制

由于大跨钢箱梁斜拉桥有着优美简洁的外形以及良好的跨越能力，因而使得其得到广泛的推广和应用。近年来，随着我国交通运输的快速发展，交通干道也在不断的增建中，交通需求及通航要求更高，因此桥面的宽度以及跨度也在不断的上升，而传统的混凝土斜拉桥已经无法满足实际的需求，由此诞生了大跨度钢箱梁斜拉桥。在斜拉桥施工的工程中，大跨钢箱梁斜拉桥的施工控制与传统的混凝土斜拉桥施工控制有着许多的差异，因此在对斜拉桥进行施工控制时，必须要根据斜拉桥本身的情况、特点采取相对应的措施进行控制。

1大跨钢箱梁斜拉桥的结构特点

1.1纵横向的跨越能力较大

大跨钢箱梁与传统混凝土斜拉桥相对而言，在斜拉桥截面积相同的情况下，大跨钢箱梁能够满足更大的跨径、更宽的桥面，同时更易调整主梁的线形。

1.2大跨钢箱梁斜拉桥建设的周期较短

由于钢箱梁在生产的过程中采用的是工厂化生产，钢箱梁的制作精度要远远的超过混凝土斜拉桥，以及设计过程中的偏差较小，并能与斜拉桥的主塔以及下部结构进行平行的作业，从而使建设的工期进行了缩短。同时，在斜拉桥建设的过程中大部分都是采用焊接和栓接的连接方式，使得架梁周期的时间大大减少，不仅对建设单位的施工成本进行了降低，而且还增加了社会的经济效益。

1.3主梁无徐变

在大跨钢箱梁建设的过程中，所使用的钢箱主梁不存在着徐变的效应，因此，也不会因为钢箱梁的徐变产生结构内力的二次重新分布，在分析的过程中对主梁的徐变也进行了省略。

1.4温度变化的敏感

由于钢材的容热性较差，使得钢箱梁在建设的过程中跟着温度的变化而变化，因此，在钢箱梁建设的过程中，必须要根据钢箱梁自身的特性对架梁的时间进行有效的观测和选择，并对温度的荷载以及钢箱梁的设计进行分析计算和控制。

1.5动力性能好

大跨钢箱梁斜拉桥的刚度与传统的混凝土斜拉桥相比，其刚度相对较小，从而使得钢箱梁斜拉桥的动力性好较好。

1.6防腐性较差

由于大跨钢箱梁斜拉桥多被用于大江大河的跨越，钢结构容易受到外部环境的影响。因此钢箱梁必须进行电弧喷铝和涂无机富锌漆，从而对斜拉桥的防腐性能进行提高[1]。

2大跨钢箱梁斜拉桥施工控制的原则

在对大跨钢箱梁斜拉桥进行施工控制的过程在必须坚持以下5个原则：①结构受力的应满足要求。在斜拉桥施工的过程中，斜拉桥的主梁、塔柱以及其它的施工阶段都必须处于弹性的受力状态之下，并在斜拉桥建设完成之后其应力、应变要与设计值相符合。②严格控制施工过程中各结构体的线形。在施工时，桥主梁、桥塔的线形必须处于设计允许的范围之内。③在钢箱梁的拼装阶段要对梁段的安装夹角进行严格地控制，对其存在的误差进行及时的调整。④在斜拉桥的索张拉阶段应对梁段的线形进行严格控制。由于大跨钢箱梁的刚度较小，在施工的过程中如果斜拉桥的索力发生细小的变化，就会给悬臂端的挠度带来大幅度的巨变，因此，在施工过程中要以主梁的线形控制为主，将钢箱梁的索力张拉控制在允许的范围之内。⑤实行索力与线形的双控。斜拉桥在施工的过程中，会积累出许多的误差，因此就需要将斜拉桥的索力以及线形进行相互的结合，根据实际的情况对斜拉桥的索力进行适当的调整[2]。

3大跨钢箱梁斜拉桥的施工控制

3.1斜拉桥数据的采集

3.1.1温度对大跨钢箱梁的影响

由于斜拉桥钢材的容热性较差，使其对温度的变化十分敏感，当温度发生变化时钢材的容热性也会随之变化，而在斜拉桥分析计算的过程中，将其作为内部的直线变化，对其进行计算，使得计算出的结果与实际的情况存在着差异。而钢箱梁作为空间的结构，在斜拉桥的内部法、温度分布的更为复杂，因此要对钢箱梁进行温度观测，并采用有限元的方法对钢箱梁内部的温度分布进行模拟分析。

3.1.2应力应变的监测

应力监测的目的是通过对其结构内力进行监测来了解其实际内力状态，为营运提供科学的指导数据。通过对比实际应力值与理论设计值，判断结构的安全性，若发现超承载力极限状态，查找原因，进行调控使结构应力在允许范围内。

应力监测的内容包括钢梁、索塔关键截面的应力监测、斜拉索索力测量。监测方法为通过振弦传感器收集相关应力应变数据，测试截面的选取应避开圣维南区，确保数据的稳定性。

3.1.3线形的监测

斜拉桥的线形控制对结构内力变化影响较大，因此施工过程必须对桥梁进行几何监测，主要监测内容为桥面线形、索塔位移。通过结构线形观测控制施工线形控，与理论计算线形对比分析在的差异，通过索力及时调整钢梁内力及线形。

3.2钢箱梁数据的分析

在大跨钢箱梁斜拉桥建设的过程中，最为重要的一个环节就是对采集到的数据进行科学的分析和研究，通过设计各阶段数据的计算可以得知测试的参数与设计的参数之间存在着差异。因此，就必须要对采集到的数据进行修正和识别。另外，通过对测试的数据进行科学、合理的分析，不仅能为大跨钢箱梁斜拉桥的后期建设提供可靠的参数，而且还能对下一阶段的施工行为和结构受力状况进行预报。

3.2.1钢箱梁设计参数的修正与识别

钢箱梁设计参数的修正与识别主要就是指，在施工的过程中根据施工结构所采集到的数据对设计的参数进行估计和修改，并将修改后的设计参数及时的反馈到施工的控制中，然后对施工中斜拉桥挠度和索力的期望值进行重新的确立，从而对实测值与理论值之间的差异进行消除。

4.2.2钢箱梁的稳定

由于大跨钢箱梁斜拉桥的跨度较大，因此在施工的中必须要对斜拉桥的稳定问题引起足够的重视。其中引起斜拉桥稳定度变化的原因主要是结构的自稳和动力的稳定，又称静力的稳定和风级地震的稳定。对于结构自稳的问题，就必须要对斜拉桥的钢梁、拉索的应力状况进行数值计算，针对最不利工况采取必要措施。而动力的稳定就必须要对施工阶段中的抗风稳定性进行测试并对数据进行修正和识别。

4结语

综上所述，在大跨钢箱梁斜拉桥建设的过程中，进行施工控制对斜拉桥的质量有着至关重要的影响。因此，我们要对斜拉桥自身的特点和结构受力状况进行相互结合，并根据现场的施工情况采取相对应的控制措施，从而对大跨钢箱梁斜拉桥的施工以及安全运营提供可靠的保障。

【参考文献】

[1]常英.大跨钢箱梁斜拉桥施工控制要点分析[J].公路交通科技，2001（1）.

[2]乐云祥，常英.大跨钢箱梁斜拉桥施工控制要点分析[J].国外桥梁，2000（3）.

[3]陈湛荣，何颖，邹益民.试议大跨度钢箱梁斜拉桥施工控制[J].城市建设理论研究，2014（3）.

[4]李玉耀.大跨度钢箱梁斜拉桥施工控制误差研究[J]. 桥梁与隧道工程， 2009（学位年度）.