大跨徑連續(xù)梁橋施工控制的內(nèi)容與方法探析_工程管理

1、大跨徑連續(xù)梁橋施工控制的內(nèi)容與方法探析論文我國(guó)在懸索橋、拱橋、連續(xù)剛構(gòu)橋等方面的討論與實(shí)踐取得了較好的成果，但對(duì)大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工掌握技術(shù)討論相對(duì)較少。因此討論和應(yīng)用大跨預(yù)應(yīng)力混凝上連續(xù)梁橋施工掌握技術(shù)具有極現(xiàn)實(shí)的工程意義。本文首先分析了大跨橋梁影響施工掌握的因素，其次對(duì)施工掌握的內(nèi)容及方法、施工掌握的基本原理等進(jìn)行了的闡述。1 序言大跨度橋梁的施工要經(jīng)過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程，在此過(guò)程中將受到很多確定和不確定因素的影響，導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀態(tài)偏離理論計(jì)算分析狀態(tài)。因此，橋梁施工掌握的重點(diǎn)就是通過(guò)對(duì)施工過(guò)程中消失的偏差進(jìn)行分析識(shí)別，發(fā)覺(jué)問(wèn)題并準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行糾偏，同時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)的后續(xù)階段進(jìn)行猜測(cè)，使施

2、工系統(tǒng)始終處于掌握之中。2 影響施工掌握中的因素大跨徑連續(xù)梁橋施工掌握的主要目的是使施工實(shí)際狀態(tài)最大限度地與抱負(fù)設(shè)計(jì)狀態(tài)(線形與受力)相吻合。要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，就必需全面了解可能使施工狀態(tài)偏離理論設(shè)計(jì)狀態(tài)的全部因素，以便對(duì)施工實(shí)施有的放矢的有效掌握。2.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)不論何種橋梁的施工掌握，結(jié)構(gòu)參數(shù)都是必需考慮的重要因素，結(jié)構(gòu)參數(shù)是掌握中的結(jié)構(gòu)施工模擬分析的基本資料，其精確性直接影響分析結(jié)果的精確性。事實(shí)上，實(shí)際橋梁結(jié)構(gòu)參數(shù)一般很難與設(shè)計(jì)所用的結(jié)構(gòu)參數(shù)完全吻合，總是存在肯定的誤差，施工掌握中如何恰當(dāng)?shù)赜浫脒@些誤差，使結(jié)構(gòu)參數(shù)盡量接近橋梁的真實(shí)結(jié)構(gòu)參數(shù)，是首先需要解決的問(wèn)題。結(jié)構(gòu)參數(shù)主要包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件

3、截面尺寸、結(jié)構(gòu)材料彈性模量、材料容重、材料熱膨脹系數(shù)、施工荷載、預(yù)加應(yīng)力或索力等內(nèi)容。2.2 施工工藝施工掌握是為施工服務(wù)的，反過(guò)來(lái)，施工的好壞又直接影響掌握目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。除要求施工工藝必需符合掌握要求外，在施工掌握中必需計(jì)入施工條件非抱負(fù)化帶來(lái)的構(gòu)件制作、安裝等方面的誤差，使施工狀態(tài)保持在掌握中。2.3 施工監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)是橋梁施工掌握的最基本手段之一。監(jiān)測(cè)包括應(yīng)力監(jiān)測(cè)、變形監(jiān)測(cè)等。因測(cè)量?jī)x器、儀器安裝、測(cè)量方法、數(shù)據(jù)采集、環(huán)境狀況等存在誤差，所以，結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)總是存在誤差的。在掌握過(guò)程中，除要從測(cè)量設(shè)備、方法上盡量設(shè)法減小測(cè)量誤差外，在進(jìn)行掌握分析時(shí)必需將其計(jì)入。2.4 溫度變化溫度變化對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的受

4、力與變形影響很大，這種影響隨溫度的轉(zhuǎn)變而轉(zhuǎn)變，在不同時(shí)刻對(duì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)(應(yīng)力、變形)進(jìn)行量測(cè)，其結(jié)果是不一樣的，假如施工掌握中忽視了該項(xiàng)因素，就必定難以得到結(jié)構(gòu)的真實(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)，從而也難以保證掌握的有效性，所以，必需考慮溫度變化的影響。一般是將一天中的溫度變化較小的早晨作為掌握所需實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的采集時(shí)間。但對(duì)季節(jié)溫差和橋梁體內(nèi)的溫度殘余影響要予以重視。2.5 材料收縮、徐變對(duì)混凝土橋梁結(jié)構(gòu)而言，材料收縮、徐變對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變形有較大的影響，這主要是由于大跨徑連續(xù)梁橋施工中混凝土普遍加載齡期短、各階段齡期相差大等引起的，掌握中要予以仔細(xì)討論，以期采納合理的、符合實(shí)際的徐變參數(shù)和計(jì)一算模型。收縮、徐變還將影響

5、成橋后運(yùn)營(yíng)階段的結(jié)構(gòu)變形，這也是設(shè)定預(yù)拱度需要考慮的因素。3 施工掌握的任務(wù)與工作內(nèi)容橋梁施工掌握的任務(wù)就是對(duì)橋梁施工過(guò)程實(shí)施掌握，確保在施工過(guò)程中橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形始終處于容許的平安范圍內(nèi)，確保成橋狀態(tài)(包括成橋線形與成橋結(jié)構(gòu)內(nèi)力)符合設(shè)計(jì)要求。橋梁施工掌握圍繞上述掌握任務(wù)而綻開(kāi)，其施工掌握的工作內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：3.1 幾何(變形)掌握不論采納什么施工方法，橋梁結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中總要產(chǎn)生變形(撓曲)，并且結(jié)構(gòu)的變形將受諸多因素的影響，極易使橋梁結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中的實(shí)際位置(立面標(biāo)高，平面位置)狀態(tài)偏離預(yù)期狀態(tài)，使橋梁難以順當(dāng)合攏，或成橋線形外形與設(shè)計(jì)要求不符，所以必需對(duì)橋梁實(shí)施掌握，

6、使其結(jié)構(gòu)在施工中的實(shí)際位置狀態(tài)與預(yù)期狀態(tài)之間的誤差在容許范圍之內(nèi)和成橋線外形態(tài)符合設(shè)計(jì)要求。3.2 應(yīng)力掌握橋梁結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中以及成橋狀態(tài)的受力狀況是否與設(shè)計(jì)相符合是施工掌握要明確的重要問(wèn)題。通常通過(guò)結(jié)構(gòu)應(yīng)力的監(jiān)測(cè)來(lái)了解實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)，若發(fā)覺(jué)實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)與理論(計(jì)算)應(yīng)力狀態(tài)的差別超限就要進(jìn)行緣由查找和調(diào)控，使之在允許范圍內(nèi)變化。結(jié)構(gòu)應(yīng)力掌握的好壞不像變形掌握那樣易于發(fā)覺(jué)，若應(yīng)力掌握不力將會(huì)給結(jié)構(gòu)造成危害，嚴(yán)峻者將發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞(我國(guó)寧 波的招寶山大橋主梁斷裂就是一個(gè)例子)，所以，必需對(duì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力實(shí)施嚴(yán)格控。對(duì)應(yīng)力掌握的項(xiàng)目和精度還沒(méi)有明確的規(guī)定，需依據(jù)實(shí)際狀況確定，通常包括：結(jié)構(gòu)在自重下的應(yīng)力(

7、實(shí)際應(yīng)力與設(shè)計(jì)相差宜掌握在+5%)。結(jié)構(gòu)在施工荷載作用下的應(yīng)力(實(shí)際應(yīng)力與設(shè)計(jì)相差宜掌握在+5%)。結(jié)構(gòu)預(yù)加力除對(duì)張拉實(shí)施雙控(油表掌握和伸長(zhǎng)量掌握，伸長(zhǎng)量誤差允許在±6%以內(nèi))外，還必需考慮管道摩阻影響(對(duì)于后張結(jié)構(gòu))。溫度應(yīng)力，特殊是大體積基礎(chǔ)、墩柱等。其他應(yīng)力，如基礎(chǔ)變位、風(fēng)荷載、雪荷載等引起的結(jié)構(gòu)應(yīng)力。施工中用到的對(duì)橋梁施工平安有直接影響的支架、掛籃、纜索吊裝系統(tǒng)等的應(yīng)力在平安范圍內(nèi)。3.3 穩(wěn)定掌握橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性關(guān)系到橋梁結(jié)構(gòu)的平安，它與橋梁的強(qiáng)度有著同等的甚至更重要的意義。世界上曾經(jīng)有過(guò)不少的橋梁在施工過(guò)程由于失穩(wěn)而導(dǎo)致全橋破壞的例子，最典型的是加拿大的魁北克(Queb

8、ec)橋。該橋在南側(cè)錨錠析架快要架完時(shí)，由于懸臂端下弦桿的腹板屈曲而發(fā)生突然倒塌墜落。我國(guó)四川州河大橋也因懸臂體系的主梁在吊裝主跨中段承受過(guò)大的軸力而失穩(wěn)破壞。因此橋梁施工過(guò)程中不僅要嚴(yán)格掌握應(yīng)力和變形，而且要嚴(yán)格地掌握施工各階段結(jié)構(gòu)構(gòu)件的局部和整體穩(wěn)定。目前主要通過(guò)穩(wěn)定分析計(jì)算(穩(wěn)定平安系數(shù))，并結(jié)合結(jié)構(gòu)應(yīng)力、變形狀況來(lái)綜合評(píng)定、掌握其穩(wěn)定性。 3.4 平安掌握橋梁施工過(guò)程中平安掌握是橋梁施工掌握的重要內(nèi)容，只有保證了施工過(guò)程中的平安，才談得上其他掌握與橋梁的建設(shè)，其實(shí)，橋梁施工的平安掌握是上述變形掌握、應(yīng)力掌握、穩(wěn)定掌握的綜合體現(xiàn)，上述各項(xiàng)得到了掌握，平安也就得到了掌握(由于橋梁施工質(zhì)量問(wèn)

9、題引起的平安問(wèn)題除外)。由于結(jié)構(gòu)形式不同，直接影響施工平安的因素也不一樣，在施工掌握中需依據(jù)實(shí)際狀況，確定其平安掌握重點(diǎn)。4 施工掌握的方法連續(xù)梁橋是施工監(jiān)測(cè)識(shí)別調(diào)整預(yù)報(bào)施工的循環(huán)過(guò)程，其實(shí)質(zhì)就是使施工根據(jù)預(yù)定的抱負(fù)狀態(tài)(主要是施工標(biāo)高)順當(dāng)推動(dòng)。而實(shí)際上不論是理論分析得到的抱負(fù)狀態(tài)，還是實(shí)際施工都存在誤差，所以，施工掌握的核心任務(wù)就是對(duì)各種誤差進(jìn)行分析、識(shí)別、調(diào)整，對(duì)結(jié)構(gòu)將來(lái)做出猜測(cè)。4.1 猜測(cè)掌握法猜測(cè)掌握法是指在全面考慮影響橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的各種因素和施工所要達(dá)到的目標(biāo)后，對(duì)結(jié)構(gòu)的每一施工階段(節(jié)段)形成前后進(jìn)行猜測(cè)，使施工沿著預(yù)定狀態(tài)進(jìn)行。由于猜測(cè)狀態(tài)與實(shí)際狀態(tài)免不了有誤差存在，某種誤差

10、對(duì)施工目標(biāo)的影響則在后續(xù)施工狀態(tài)的猜測(cè)予以考慮，以此循環(huán)，直到施工完成和獲得與設(shè)計(jì)相符合的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。這種方法適用于全部橋梁，而對(duì)于那些已成結(jié)構(gòu)狀態(tài)具有不行調(diào)整性的橋梁施工掌握必需采納此法。猜測(cè)掌握以現(xiàn)代掌握論為理論基礎(chǔ)，其猜測(cè)方法常見(jiàn)的有卡爾曼濾波法、灰色系統(tǒng)理論掌握法等。4.2 自適應(yīng)掌握法鑒于連續(xù)梁橋已完成節(jié)段的不行控性以及施工中對(duì)線形誤差的訂正措施有限，掌握誤差的發(fā)生就顯得極為重要，所以，采納自適應(yīng)掌握法對(duì)其進(jìn)行掌握也是很有效的。4.3 線形回歸分析法線形回歸分析法是通過(guò)對(duì)懸臂箱梁撓度與懸臂長(zhǎng)度、懸臂重量的一元線形回歸處理或二元線形回歸處理，總結(jié)建立撓度線形回歸數(shù)學(xué)模型。它可以用于分析箱梁撓度變形的規(guī)律，也可以用于猜測(cè)待施工梁段的撓度。但它無(wú)法對(duì)溫度和施工引起的誤差進(jìn)行修正，并且要求有較多有規(guī)律的數(shù)據(jù)才行，在梁段數(shù)比較少時(shí)所得到的回歸曲線的精度難以保證。5 小結(jié)主要爭(zhēng)論了影響大跨度連續(xù)梁橋施工掌握的因素