铁路桥梁施工误差分析与调整

贺燕青

中铁七局集团第四工程有限公司 湖北 430074

【摘 要】铁路桥梁施工规范和验标，根据建筑物的不同部位的功能，对误差量值的正负区间，均有明确的规定，它为工程质量的验评提供了统一和量化的判别标准和依据。其目的含义在于：“施工中发生的小于或等于施工许可误差的建筑物，应属合格品，即其功能满足设计要求，可以正常使用；反之则为不合格品，它不能满足设计功能，不能正常使用”。

【关键词】铁路桥梁；施工误差；调整分析

引言：

铁路桥梁施工误差分析与调整是施工监控的难点，也是施工监控三大系统中相对最不成熟的部分，主要原因是测试数据较少而影响因素较多的矛盾引起的。例如，引起主梁标高较低的因素较多，诸如混凝土超方、挂篮变形较大、预应力张拉力不够、临时荷载引起、日照影响等等，在诸多的因素中，仅仅通过标高测量或者应变测量是很难判断出原因的。

一、施工误差的界定标准

随着科学技术的进步，设计方法的优化，建筑物的设计质量与其考虑因素的全面、准确紧密相关，特别是结构轻巧、充分发挥材料特性的建筑物，就更显重要。

计量学又巾误差的定义为：“误差是指计量结果与被计量的真值之间的差异”。对粗大误差定义为：“超过在规定条件下预期的误差就是粗大误差”。就铁路桥涵施工误差的发生结果并量值分布情况，亦有正常的施工误差和异常的粗大误差两种表现，前者属于受控于事先规定、为规范和质量验收标准（简称验标）所允许的施工误差；而后者则是超出事先规定，为规范和验标所不容的施工失误。规范和验标对施工许可误差量值界定时考虑的主要因素是：当今施工的综合技术水平、建筑材料的质量标准、结构的需要、静力学的限值以及经济投人等，总的考虑问题的核心是建筑物的用途和相应的设计功能（安全、使用、观瞻等）。故施工许可误差量值正负区间的界定标准，并非技术指标越严越好、误差区间越小越好，其科学的选择应该是：“在满足建筑物设计功能的前提下，作到技术上可行、经济上合理”。文中以下述及的“误差”和“功能”，均指“施工许可误差”和设计的“结构安全功能”。

二、施工误差与设计功能的相关性

施工误差的量值表现，一般均为正态分布的向量，所谓向量是指其形位尺寸，均系可以度量的量。由于施工工序和阶段不同，误差的可度量性，又表现为可见的和隐蔽的两种形式，前者如展现于外的建筑物形状和尺寸，后者如竣工后建筑物的基础座标和内部的钢筋数量、位置等。施工误差无论其表现形式如何，它都从正负两个方面、或多或少地直接影响建筑物的功能，故称“误差”与“功能”在系统的相关性上二者呈紧密相关。

三、鐵路桥梁施工误差调整控制

桥梁的施工中，桥梁结构的实际状态与理想状态总是存在着一定的误差。主要由于设计参数、误差、测量、结构分析模型等综合因素影响所致。既然桥梁结构的实际状态与理想状态总是存在着一定的偏差，那么用什么理论和方法去分析这些误差，如何调整这些误差、控制其影响，是桥梁工程施工中一个的重 要问题。

1.结构刚度误差

引起结构刚度误差的因素，一方面是混凝土弹性模量的改变，另一方面截面尺寸的变化，都对刚度有所影响。对于对称悬臂施工的连续梁桥来说，如果整体刚度提高，虽然浇筑混凝土过程中主梁变形量会减少，但是，张拉预应力束过程中变形量也会减少。所以，结构刚度误差对施工控制质量的危害不大。

2.浇筑混凝土误差

浇筑混凝土误差，即超方现象是浇筑混凝土过程中难以克服的误差，产生的原因有两方面。一方面是浇筑混凝土时，由现场施工负责人估计顶、底板混凝土厚度而产生的误差，另一方面是由模板变形和混凝土容重变化而产生的误差。混凝土超方对连续梁桥施工阶段的内力和线型影响较大，特别是两侧出现不平衡超方时，影响就更大。当结构悬臂伸长时，危害急剧增加。

在施工过程中，通过改进施工方法减少误差的产生是很有必要的，也是可行的。对悬臂施工的连续梁桥来说，由于两悬臂端对称荷载对结构的影响比单侧荷载要小的多，所以，施工中出现两侧不平衡荷载时，可以考虑在轻的一侧增加重量，只要保持平衡，影响不会太大。

3.桥面临时荷载影响

桥面临时荷载的影响类似于混凝土超方，既存在对称荷载，也存在单侧荷载。桥面临时荷载可分为两类，第一类相对固定，如卷扬机、压浆机、吊索机、施工简易房等；第二类比较随机，如桥面上堆放的钢筋、型钢、锚具等。

由于桥面荷载随机性较大，只能通过实地观察，估计桥面荷载的重量以及位置，在计算数据中考虑。如果能准确估计第一类荷载的重量，并且随时记录第二类荷载堆放的时间和重量，是能够在计算中消除此类误差的。由于临时荷载是随机的，如果把每一种荷载影响作为荷载工况输入跟踪计算，并不方便。一般情况下，可先进行试算，将各种荷载影响的结果算出，作为修正值现场修正会比较方便。

当结构处于悬臂状态时，桥面临时荷载的影响效果同浇筑混凝土的超方现象。由于它是随机的，所以较难掌握。在施工过程中，加强施工管理，除了必须的施工设备外，对于无用的设备及时清理，并且尽可能保持桥面荷载的平衡性。在计算中要考虑临时荷载的影响，特别是在挂篮定位时要将不平衡的临时荷载影响排除。

4.挂篮及模板定位误差

由于挂篮是一个庞大的结构物，加上挂篮本身刚度的影响，实际施工时挂篮位置很难做到与设计一致。挂篮模板定位包括外模板和内模板的定位，外模板决定了梁底标高，而内模板决定了桥面的标高。挂篮定位是控制主梁标高最重要也是最直接的手段，定位时只要态度认真，并且挂篮在设计上是合理的，挂篮定位误差能够控制在允许范围以内。一般桥梁工地都是24小时工作制，在挂篮定位时其它工序仍在进行，所以挂篮定位必须考虑温度和临时荷载的影响。

5.挂篮变形误差

浇筑混凝土过程中，挂篮会发生变形，这包括纵向变形和横向变形，也包括弹性变形和非弹性变形。挂篮非弹性变形对施工控制质量有较大影响，特别是后支点挂篮，由于无拉索帮助，挂篮受力较大。前支点挂篮由于拉索帮助，其纵梁的受力得到很大改善，但是，对于宽桥，前支点挂篮优点不明显，其主要受力在横向，所以前支点挂篮的横向受力更为重要。

6.温度影响

温度影响是施工控制中较难掌握的因素，这主要是因为温度始终变化无常，而且在同一时刻，结构各部分也存在温差。所以，在结构计算中一般不把温度影响作为单独工况，而是将温度影响单独列出，作为修正。温度测量也比较困难，一般情况下，只能测气温，而气温和结构温度是有很大差别的。温度影响产生桥梁挠度变化有两种情况：均匀温差、箱梁内外侧的相对温差。

温度变化虽然随时存在，但其对施工控制的危害主要表现在挂篮定位时，选择夜间或者早晨进行挂篮定位比较合适。温度影响变化无常，每座桥都有各自特点，所以施工控制前必须加强观测，及时掌握规律，尽可能排除温度影响。如果能掌握温度引起挠度的变化规律，可以将挂篮定位安排在任意的时间进行，对于加快施工进度是有好处的。

结语：

伴随着我国铁道交通的迅猛发展，人们生活水平的提高，我们知道铁路桥梁施工是一项复杂多变的工作，所以说这对施工人员是一种挑战，近些年看来，我国桥梁施工误差给桥梁带来的事故已经是屡见不鲜，这说明我们施工人员对桥梁施工误差依然还不够认识，面对这些问题，笔者借助本文对铁路桥梁施工误差分析与调整，希望能为同行带来一定的帮助。

参考文献：

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