張敬疆

(羅甸縣農(nóng)村公路管理局)

1 橋梁施工控制的目的與基本內(nèi)容

橋梁施工控制的主要目的便是在確保施工安全進(jìn)行的前提條件下，通過對施工現(xiàn)場監(jiān)測進(jìn)行計算分析，準(zhǔn)確識別參數(shù)，修正模型，以及對立模標(biāo)高進(jìn)行控制等，從而確保橋梁受力狀態(tài)符合設(shè)計要求且呈橋線形。

對于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁，其施工控制包括變形及內(nèi)力兩個方面的監(jiān)控。其中，變形監(jiān)控指的是對橋梁箱梁的橫向偏移及豎向撓度進(jìn)行嚴(yán)格控制，一旦出現(xiàn)偏差，需及時對誤差進(jìn)行分析并采取合理的調(diào)整方法;而內(nèi)力控制則指的是對施工過程中及成橋后主梁的應(yīng)力進(jìn)行嚴(yán)格控制，尤其需要注意控制主梁的合攏時間，確保其不至于過大存在不安全隱患甚至是在施工過程中對主梁造成破壞。

2 橋梁施工控制的方法

2.1 預(yù)測控制法

在梁段澆筑完成后，連續(xù)梁橋出現(xiàn)的誤差除了張拉預(yù)應(yīng)力索以外，幾乎沒有調(diào)整的可能，只能在下一未澆筑梁端的立模標(biāo)高上對已存在的誤差做出必要調(diào)整。因此，為實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)，就需準(zhǔn)確預(yù)測立模標(biāo)高，其中，預(yù)測控制法即為一項常用的橋梁施工控制方法。

預(yù)測控制法指的是對橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)影響因素及施工目標(biāo)進(jìn)行全面考慮后，對橋梁結(jié)構(gòu)每一施工階段形成的前、后展開預(yù)測，確保沿著預(yù)定狀態(tài)進(jìn)行施工操作。由于預(yù)測及實(shí)際狀態(tài)不可避免存在誤差，有的誤差對施工目標(biāo)產(chǎn)生的誤差則在后續(xù)施工預(yù)測中進(jìn)行考慮，循環(huán)下來，直至施工完成并獲取與施工設(shè)計相符的橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)。這種方法對所有橋梁均適合，并且在已形成結(jié)構(gòu)狀態(tài)的不可調(diào)整橋梁的施工控制中，必須運(yùn)用預(yù)測控制法。

2.2 自適應(yīng)控制法

采用自適應(yīng)法進(jìn)行研究的對象通常具備不確定性系統(tǒng)，自適應(yīng)控制系統(tǒng)面對客觀上各種不確定性時，可在運(yùn)行過程中通過對性能參數(shù)及輸入輸出狀態(tài)進(jìn)行不斷測量，逐漸了解并掌握對象，然后按照一定的設(shè)計方法，并根據(jù)得到的信息做出施工控制決策，進(jìn)而對控制器的參數(shù)、結(jié)果或控制作用進(jìn)行更新，以便使得控制效果達(dá)到最佳狀態(tài)。

2.3 線形回歸分析法

此種方法主要通過對橋梁懸臂長度、重要，以及懸臂箱梁撓度進(jìn)行一元或二元線形回歸處理，進(jìn)而總結(jié)并建立出撓度線形回歸數(shù)學(xué)模型。此模型可運(yùn)用在待施工梁段撓度的預(yù)測及箱梁撓度變形規(guī)律的分析中，然而它難以有效修正因施工及溫度引起的誤差，同時還需具備較多富有規(guī)律的數(shù)據(jù)，因而當(dāng)梁段數(shù)不是很多時，難以有效保證得到的回歸曲線的精確度。

3 基于施工控制的影響橋梁施工的因素

(1)結(jié)構(gòu)參數(shù)為橋梁施工中一項重要的考慮因素，幾乎所有施工過程中均存在截面尺寸誤差，施工結(jié)束的驗收過程中允許范圍內(nèi)的誤差，由于存在這些結(jié)構(gòu)參數(shù)誤差，從而使得橋梁的結(jié)構(gòu)受到破壞，發(fā)生形變;(2)溫度變化同樣影響著橋梁結(jié)構(gòu)的變形，其中，溫差驟變、日照溫差與季節(jié)溫差等均為溫度變化，由于在橋梁實(shí)際施工過程中難以對實(shí)際溫度變化情況進(jìn)行充分預(yù)測，因而給施工控制帶來了一定的難度;(3)橋梁施工工藝在一定程度上決定著施工目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)與否，因此，采用的施工工藝必須充分滿足施工控制要求，并且需要對實(shí)際條件與理想之間的差異而產(chǎn)生的誤差進(jìn)行那個全面考慮，做好施工工藝的控制工作;其四，在橋梁施工控制中，需對實(shí)際材料容重同理想設(shè)計之間的差異進(jìn)行充分考慮，尤其是引起結(jié)構(gòu)變形主要原因的混凝土材料，由于鋼筋含量與集料的不同將會對材料容重造成影響，因此在施工中，需對各項施工原材料進(jìn)行抽樣檢測，只有檢測合格后方可進(jìn)入施工現(xiàn)場。

4 橋梁施工控制的結(jié)構(gòu)計算方法探究

4.1 前進(jìn)分析法

為將成橋后橋梁結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)計算出來，就必須根據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)際配筋情況及既定的施工方案，逐個階段計算，才可將成橋結(jié)構(gòu)的形變及受力情況計算出來。這種計算方法具有以下特點(diǎn):在施工不斷推進(jìn)的影響下，橋梁邊界約束、結(jié)構(gòu)與荷載形式不斷發(fā)生改變，同時前期結(jié)構(gòu)又何在發(fā)生徐變，因此，本次施工結(jié)構(gòu)的分析基礎(chǔ)即為前一階段的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。而此種根據(jù)施工的前后階段順序開展的結(jié)構(gòu)分析法即為前進(jìn)分析法。這種分析方法能將橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)際施工歷程進(jìn)行很好的模擬。

(1)對中跨、邊跨的大小，橋墩的高度、橋面線形、材料信息、混凝土徐變信息、體系轉(zhuǎn)換信息等結(jié)構(gòu)初始狀態(tài)進(jìn)行確定;(2)完成橋墩及0 號塊等的澆筑后，依次在每個橋墩上對各塊件進(jìn)行對稱澆筑，指導(dǎo)完成懸臂澆筑，拆除掛籃。將上階段結(jié)束且結(jié)構(gòu)變形后的幾何形狀作為基礎(chǔ)，對每一次澆筑時橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形進(jìn)行計算;(3)開展中跨合攏、次邊跨合御等操作，并對這幾個主要階段結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及變形展開計算;(4)鋪裝橋面時，對二期恒載作用下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形進(jìn)行計算。

4.2 倒退分析法

在橋梁實(shí)際施工中，線形與強(qiáng)度兩方面的控制同等主要，一旦出現(xiàn)線形誤差，那么就會使得橋梁結(jié)構(gòu)合攏出現(xiàn)困難，進(jìn)而對建成后，橋梁的受力狀態(tài)、運(yùn)營質(zhì)量及視覺效果等造成影響。在施工過程中，為確保完工后橋梁結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計的線形狀態(tài)，常采用設(shè)置預(yù)拱度的方法。然而對于分階段施工的連續(xù)梁橋，則要求將各施工階段結(jié)構(gòu)物預(yù)拋點(diǎn)給出，而采用前景分析法是難以解決這一問題的。但是，通過運(yùn)用倒退分析法則可將這個問題進(jìn)行有效解決。倒退分析法的思想為:假設(shè)t 時候結(jié)構(gòu)內(nèi)力的分析滿足同一時候前進(jìn)分析的結(jié)果，軸線同時也滿足設(shè)計線形的要求。在這一初始狀態(tài)下，根據(jù)前進(jìn)分析逆過程將結(jié)構(gòu)倒拆，并對每拆除一個施工節(jié)段剩余結(jié)構(gòu)受到的影響進(jìn)行分析，在一個階段內(nèi)，通過分析得到的內(nèi)力狀態(tài)及結(jié)構(gòu)位移，便即為此階段橋梁結(jié)構(gòu)理想的施工狀態(tài)。

［1］姚琳.基于施工控制的橋梁施工技術(shù)研究［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2011，8(20):37－38.

［2］黃宗元.基于施工控制的橋梁施工技術(shù)研究［J］.工程技術(shù)，2012，9(18):165.

［3］王啟東.施工控制約束下的橋梁高墩大跨預(yù)應(yīng)力砼施工技術(shù)研究［J］.工業(yè)技術(shù)，2011，19(5):113－114.