桥梁施工控制理论与实践修改2015-5-281245.docVIP

桥梁施工控制理论与实践 摘要：随着科学技术的迅速发展和社会经济的不断进步，桥梁的功能和形式也越来越复杂，必须要经过非常详细的理论分析和施工过程的跟踪测试，并采取科学有效的施工控制措施，才可以确保桥梁施工的顺利进行，最终达到预期的目标成桥状态。桥梁施工的控制内容主要包括稳定控制、应力控制以及几何控制等。本文主要针对桥梁施工控制的内容进行深入的分析，探讨具体的施工方法。 关键词：桥梁施工；稳定控制；应力控制；几何控制；控制方法 桥梁工程的施工控制是指在预测、实测等施工过程中进行循环控制，在施工中应用计算分析技术和结构现场测试技术，并在施工过程中形成反馈、监测以及评估控制的质量技术和安全控制系统，从而达到保证施工过程安全可控的目的。所以说，施工控制不仅是桥梁工程施工过程中一项重要的安全保证措施，也是保证桥梁施工质量的重要措施，有关部门和工作人员必须要充分重视。 1.桥梁施工控制的内容 桥梁工程无论是何种构造复杂程度、技术难度以及多大规模，其施工过程都具有一定的系统性，所以可以将桥梁施工的过程看成是一项系统工程，而施工过程中成桥的状态和结构的安全就是该系统所要达到的目标。要达到桥梁受力状态、特定线形以及施工安全等多方面的要求，必须要对施工整个过程进行有效的控制，确保控制目标得以实现。一般情况下，桥梁施工的控制内容主要包括稳定控制、应力控制以及几何控制等。 1.1稳定控制 由于桥梁结构的稳定性会直接影响到桥梁结构的安全性，所以在桥梁施工过程中必须充分重视桥梁施工的稳定控制。在桥梁施工过程中可以通过稳定分析计算桥梁的稳定安全系数，分析桥梁结构的临时或者永久性支撑情况以及结构的实际刚度，同时结合具体的结构变形和应力情况来综合判断桥梁的稳定性。 1.2应力控制 一般情况下，可以通过监测桥梁的结构应力，来了解桥梁实际的应力状态。如果计算的应力状态和实际的应力状态有很大的差异，就通过查找原因，并进行调控，确保两者之间的差异在允许的范围内变化。如果桥梁的应力没有控制好，就会对桥梁的结构造成严重的影响，甚至会破坏桥梁的结构，所以必须进行严格的控制。实际施工过程中，桥梁应力控制的内容主要包括：温度应力；结构预应力；体外索张力；结构在施工荷载下的应力；结构在自重下的应力等。其中，结构预应力和体外索张力不仅对伸长量控制和油表控制会产生影响，还会对后张结构管道的摩阻产生影响。 1.3几何控制 无论采用何种科学的施工方法，桥梁结构在施工过程中都会发生各种各样的变形，并且结构变形会受到各种因素的影响，从而使桥梁结构在实际施工过程中的平面位置和立面标高状态都会出现偏离预期状态的情况，导致桥梁很难顺利合拢，或者和预先的设计要求不符，或者成桥线形形状，所以必须在桥梁施工过程中实施几何控制，确保桥梁在施工过程中的实际位置尽可能的符合预期的状态，使成桥线形符合预先的设计要求。 2.桥梁施工的控制方法 施工控制理论主要包括两个方面，其一，施工过程中的状态预测、参数识别以及误差分析理论，也就是对理论值和实际测量值进行比较分析，估计桥梁结构的状态，并对结构的参数进行计算和修正。其二，施工模拟分析理论。也就是对桥梁结构各个阶段的施工状态进行模拟分析，采用成熟的位移有限元理论，计算出各个施工状态下的理论计算值。 桥梁施工的控制方法是施工控制的关键问题，主要解决如何处理桥梁结构的理想目标状态和实际状态之间的偏差。一般情况下，桥梁施工控制的方法主要包括：最大宽容度法、自适应控制法、预测控制法、事后控制法等。为了达到桥梁施工控制的最优化，确保监控状态下施工偏差的最小化，考虑各种偏差的影响，桥梁施工控制的方法必须具备以下几大功能：（1）调整功能：对施工过程中的误差和其他的偏差进行调整；（2）滤波功能：通过滤波，可以达到桥梁结构的真实状态，并对未来可能考虑到的误差进行预计；（3）校正功能：对计算模型进行计算，减少设计参数误差造成的影响。如果模型计算结果和结构测量的受力状态不符合，就在参数识别法中输入误差，调整计算模型的参数，就可以使实际测量的结果和模型的输出结果尽量吻合。得到修正之后的计算模型参数之后，要对桥梁各个施工阶段的理想状态进行重新计算，找到合适的反馈控制方法，对结构进行合理的控制。这样，经过多次反复辨识之后，实际结构就基本符合计算模型了，以此为基础，对施工状态进行更好的控制。图1为自适应控制系统。 图1 自适应施工控制 3.具体实例 本文以某高速公路连续刚构桥为例，探讨桥梁施工控制理论与实践。 3.1工程具体情况 主桥上部主要采用了（87+5*162+87）米七跨预应力混凝土变截面钢构-连续箱梁，通过挂篮悬臂现浇法进行施工。图2为该桥梁工程的数值分析模型，图3为该桥梁的预拱度设置情况。 图2 桥梁工程的数值分析模型 图3 桥梁的预拱度设置情况 3.2施工控制要点 在