张明

（中交二公局第四工程有限公司，河南 洛阳 471013）

1 概述

桥梁支架的施工方法在19世纪中期以前是非常普遍的，这种施工的方法使桥梁在施工状态下处于无应力状态。随着科技的发展，桥梁跨度的增大，修建跨越江河和深沟的桥梁在逐渐增多，在建设和使用过程当中，由于温度变化、墩台沉陷等影响，至是使设计计算复杂，由此，在连续钢析梁中采用了铰，把连续析架转化成为静定的悬臂析梁。1950年由德国工程师率先采用挂篮悬臂浇筑混凝土，即在施工过程中利用己建成的桥墩沿桥跨径方向逐段地悬出接长对称施工。这就是后来的刚构桥梁上的挂篮施工方法。随着我国交通事业的发展，设计理念的成熟，大跨径混凝土桥梁充分利用自身优势使此桥型更广泛的得以利用。此桥型在施工的过程中不影响交通并且可以节约满堂支架的费用。

连续刚构桥梁虽然有自身跨度大、造价低等优势，但因本身材料是非线性材料和材质特性不稳定并且还要受到温度效应，环境因素，收缩徐变效应等因素的影响，加上采用自架设体系施工方法，此种施工方法是逐阶施工，最后合拢转变自身结构受力体系，这就会致使各节段混凝土相互影响产生差异，因此，这些影响必然造成各节段或各层的内力和位移随着混凝土浇筑或块件拼装过程变化而偏离设计值。为了使整个桥梁在运营过程中保证安全，必须要对整个桥梁施工的各个过程进行严格施工控制。桥梁施工控制又是桥梁建设的安全保证。施工中的每一阶段，结构的内力和变形是可以预计的，同时可通过监测手段得到各施工阶段结构的实际内力和变形，从而完全可以跟踪掌握施工进程和发展情况。当发现施工过程中监测的实际值与计算的预计值相差过大时，就要进行检查和分析原因。为确保桥梁施工的安全，桥梁施工控制必不可少。

收缩徐变是混凝土基本性质之一。上个世纪30年底我们系统的对徐变进行了研究，真正应用于实际结构工程中则相对较晚，直到上个世纪40年代后期，对徐变的理解部分桥梁设计人员是错误的，不能把它仅仅理解成学术问题，随着社会进步，桥梁研究人员对收缩徐变计算理论和方法不断的优化和设计，这对整个桥梁设计与施工的影响是非常巨大的，为了结构安全现在很多国家从桥梁设计规范上直接对混凝土这种特性给予充分的考虑；材料的收缩徐变，桥梁受力的初始应力与施工时间及施工环境条件对材料的收缩徐变的影响是比较大的，并且桥梁工程施工时间较长，桥梁上的活荷载和恒载随着施工时间的变化，收缩徐变也在发生变化，不过收缩徐变，因此，收缩徐变对施工中桥梁结构的影响分析是值得研究的课题。

2 桥梁施工控制

桥梁施工控制主要是对桥梁施工过程中的各个环节进行有效的过程控制，主要内容是对桥梁主体结构内力和结构变形的控制，严格控制在规范容许的安全范围内，只有这样才可确保桥梁建成后符合规范要求。施工控制的工作内容主要包括以下几个方面。

2.1 几何（变形）控制。几何变形是指桥梁结构在施工过程中产生的桥梁几何形状的变化，桥梁结构在施工过程中的实际由于受到不同的外力和自身状态的影响，桥梁中心会偏置原来位置具有一定的挠度，这将使桥梁整个结构在受力状态转换会遇到不同程度的困难，也就是施工实施合拢具有偏差，这就会导致曲线的连续性与桥梁结构设计状态不一致，所以必须对桥梁结构实施必要的实时控制，使其结构在施工中的实际位置状态与预期状态之间的误差在容许范围之内和成桥线形状态符合设计要求。

2.2 应力控制。桥梁结构在施工过程中以及成桥状态的受力情况是否与设计相符合是施工控制要明确的重要问题。故我们在施工过程和运营的状态中通常均采用必要的措施对桥梁结构进行监测，目的是了解实际桥梁结构的应力状态，如果在检测的过程中发现实时应力状态与原设计应力状态出入较大，即所谓的挠度超限，那就需要进行必要的调控并且查明原因，使之在桥梁规范允许的安全范围内。结构应力控制的好坏不象变形控制那样易于发现，如果应力控制不够给力那就将对桥梁结构造成危害，严重者将会使整个桥梁结构发生破坏，所以，在施工的过程中必须对桥梁结构的应力状态进行必要的监控。

2.3 稳定控制。桥梁结构的稳定性关系到桥梁结构的安全，它与桥梁的强度有着同等的甚至更重要的意义[3]。桥梁施工过程中不仅要严格控制应力和变形，而且要严格地控制施工各阶段结构构件的局部和整体稳定。现在桥梁设计人员在桥梁设计完成后，均对桥梁运营状态进行模拟计算其稳定性。

3 收缩与徐变

3.1 影响收缩、徐变的因素。混凝土材料的收缩与外界受力无关，徐变是在外力和自重的影响下逐渐产生的一种现象。徐变、收缩虽各有自身的特点，但它们都可以与混凝土内水化水泥浆的特性联系起来。化学成分的不同，其它条件相同下，材料所反应的徐变、收缩性能在本质上没有实质性的差异，这也说明了材料的徐变、收缩的机理在于混凝土水化水泥浆的物理结构，而不在于水泥的化学性质。

混凝土收缩的原因及机理：（1）自发收缩是一种混凝土材料本身水化反应所产生的固有收缩变形，这种收缩变形值较小。（2）干燥收缩是混凝土内部吸附水的消失而产生的收缩，这种收缩变形是材料本身的变形。（3）碳化收缩是由空气中的二氧化碳与材料本身的水泥水化物发生化学反应而至其收缩。

3.2 影响混凝土收缩与徐变的因素。桥梁结构是否施加荷载对桥梁的收缩没有关系，但是对于桥梁结构的徐变会产生很大的影响。在混凝土材料徐变试验中如果对混凝土构件压应力，其值一般取低于混凝土强度5%左右的单轴向压应力。国内研究人员通过大量的试验与详尽的研究，得出结论若施加小于混凝土强度50%的压应力时，构件材料的施加压应力和构件材料的应变具有线性关系。若施加超过混凝土强度50%的压应力时则构件材料施加应力与徐变应变存在非线性关系。当应力小于混凝土强度的50%时，拉力徐变与所施应力呈线性关系，拉力徐变初始速度较大但降速快，最终徐变可能小于压力徐变。预应力混凝土桥梁结构收缩徐变影响最大的地方是桥梁结构的跨中位置，主要原因其一是悬臂根部的位移本身很小;其二是在中跨悬臂端混凝土加载龄期短，收缩徐变对中跨预应力损失影响比较大。

结语

本文叙述了施工控制的类别及其施工控制的重要性，在施工控制中，收缩徐变影响是一个不确定因素，阐述了收缩徐变形成的原因及机理，论述了影响混凝土收缩徐变因素，对今后施工设计提供参考。

[1]向天宇.预应力高强混凝土箱型连续梁结构行为的非线性分析[D].成都：西南交通大学，2002.

[2]宋兵.核心混凝土的收缩及其对钢管高强混凝土轴压构件力学性能的影响[D].汕头：汕头大学，2001.