大跨度焊接钢箱梁斜拉桥施工控制技术分析及应用探究

何敏

（鹤山市江粤建筑工程有限公司 广东鹤山 529700）

0 引言

某大桥主体部分跨度为700m，属于双塔双索面大跨度焊接钢箱梁斜拉桥，采用悬臂拼装施工技术方案，其箱梁部分采用现浇法施工，因此需要对现场施工管理与控制技术进行明确，为桥梁施工的安全性提供技术保障。相关人员应认识到有限元模型、钢箱梁焊接技术和斜拉索制作技术应用的重要性，提升项目施工质量控制水平。

1 大跨度焊接钢箱梁斜拉桥项目简述

某大桥项目建设规模较大，设计路线全长3.86km，其中桥梁长度在2287m，为跨度焊接钢箱梁斜拉桥，桥梁车道部分设计方案为双向六车道执行国家一级公路技术标准。

施工中主要指标如下：设计速度为80km/h，桥涵设计载荷等级为公路-1级，洪水频率：特大桥1/300，其余桥涵路基1/100，路基宽度均为32m，主桥宽度为40m，引桥宽32m，保持其余桥涵与路基同宽。项目建成后，最高通航水位应满足国家1985高程基准，实际数据应为7.23m，通航净空为650m×22m，为单孔双向通航，施工技术标准应符合《公路工程技术标准》（JTGB01—2003）相关规定。

2 项目施工中应用的关键技术

2.1 有限元模型应用

为实现对该大桥项目施工过程的科学合理控制，采用了MIDASCivil软件构建了基于该大桥的有限元模型，相关模型设计如图1所示。

图1 某大桥主桥有限元模型

模型应用过程中，主梁及桥塔部分均采用了空间梁单元模拟，主桥项目共计规划了575个节点、656个单元。实际施工过程中，桥梁底部固结以及横梁之间均采用弹性方案连接。过渡墩和辅助墩支座则采用单向支座方式模拟。施工控制技术应用中，边跨混凝土量支架的单向位移也需要利用支座模拟，模型中，整体坐标系以顺桥方向为X轴，横向为Y轴，竖向为Z轴，由此实现对施工技术应用的科学有效模拟，提升项目管理工作能力。

综合考虑该大桥主桥结构的施工工序，按照实际时间进程，对桥梁整体施工进行了全过程管理，项目施工中，一共划分了153个施工工况。在有效元施工模型的应用中，需要考虑桥梁垂度效应对有限元模型构建的影响，需要根据不同的影响程度，对模型计算中的误差进行分析与修正，使得项目施工中的具体参数与工程项目施工方案相符合。

2.2 钢箱梁的焊接技术

计算主梁项目中无应力状态下的制造线形式保证钢箱梁焊接施工质量的有效方式和重要方法，需要对相关问题进行重点分析。一般情况下，主梁的理论制造线形不需要考虑钢箱梁制作过程中的焊接缝收缩、温度变化等问题。焊接技术的应用中，需要重点关注技术应用对桥梁线形与尺寸造成的影响，并且根据项目施工技术控制方案，对相关参数做出调整，使得钢箱梁的焊接技术应用效果符合项目设计要求，提升大跨度焊接钢箱梁斜拉桥施工质量控制效率。

需要指出的是，该大桥的主桥面纵度为2.8%，其中主跨中心线处于半径16000m的圆形曲线上。在钢箱梁的施工与焊接中，相关技术人员应严格按照项目施工设计管理办法进行，不仅需要加强现场控制，也需要对钢箱梁段在工厂的预制进行严格要求，严格根据设计线形的实际情况，分割制造各梁段的具体长度。焊接操作中，应保持钢梁制造基准温度为20℃，为施工技术应用提供良好条件。

2.3 斜拉索制作长度

斜拉索的无应力下料长度是加强项目施工质量控制的要点，需要对相关内容进行重点的管理与控制。具体工作中，应关注斜拉索下料制作标准、斜拉索索力、斜拉张力拔出量等要素，致力于在科学合理的管理机制下，对相关施工控制技术进行严格要求，使得项目桥梁中斜拉索制作长度，符合项目施工要求。实际计算中，应根据成桥后的结构状态，对相关控制要素进行参数实测，考虑到锚具位置、弹性拉伸长度和重力垂直效应对斜拉索索力的测量产生影响，因此，需要对相关要素进行重点控制，使得计算结果具有现实应用意义。

3 大跨度焊接钢箱梁斜拉桥施工技术应用结果

3.1 桥塔

在大跨度焊接钢箱梁斜拉桥的施工过程中，为提升项目施工质量，对桥塔施工过程进行了科学合理控制，分别对桥塔的上下底部应力以及塔顶偏位进行了技术监控，并且与理论计算值进行了对比分析。测量数据结果分析如下：上塔柱的实测应力值为1.15～6.15MPa范围内，下塔柱实测应力值 1.57～6.72MPa，与理论值上塔柱-0.13～0.10MPa，下塔柱-0.57～0.22MPa存在一定差异，需要对相关参数进行技术调整。

3.2 主梁

在该大桥的主桥结构合龙后，对桥体的主梁高程值进行了测量，促使上下游桥梁的高程数值满足施工质量控制要求。经过现场勘测，发现大部分的测点偏差在40mm范围内，其中预应力混凝土主梁部分的高程偏差在-49～52mm之间，满足桥梁项目施工质量控制目标的要求。同时，在施工技术应用过程中，发现部分结构的预应力混凝土梁出现整体偏低的问题，需要在施工质量控制中对其提高关注力度。

3.3 斜拉索

项目施工完成后，对斜拉索结构进行了技术分析，发现斜拉索索力实测值与理论值之间的偏差较大，相关人员严格按照施工技术应用标准，对主跨结构的正式合拢前，对全桥的索力进行了技术调整。技术人员通过上游和下游桥梁的施工技术控制，实现对梁端索力的有效控制。

4 结语

综上所述，对该大桥的桥塔、主梁与斜拉索部分进行施工技术控制，并且在桥梁施工过程中注重对安全质量的控制，使得项目的使用性能更加完整，相关结构的实测值为：桥塔应力偏差为-0.13～0.22MPa，主梁各测点的高层偏差为-33.0～49.0mm；斜拉索索力的平均偏差为4.5%，其最大正偏差和负偏差均满足施工技术控制目标要求，实现施工技术良好应用效果。