橋梁施工技術(shù)控制方法概要

1、 淺析橋梁施工技術(shù)控制方法摘要:隨著國(guó)家“十二五”規(guī)劃的運(yùn)用而生,越來(lái)越多的大型復(fù)雜鐵路、公路橋梁(以下簡(jiǎn)稱“橋梁”正在如火如荼的建設(shè)。面對(duì)錯(cuò)綜復(fù)雜的橋梁施工,如何加強(qiáng)橋梁施工技術(shù)的有效控制,雖是老話常談,但要真做好有效控制,勢(shì)必還要進(jìn)一步的深入研究。本文旨在通過(guò)對(duì)廣昆鐵路螳螂江1#特大橋施工中的影響因素進(jìn)行總結(jié)分析,在此基礎(chǔ)上探討施工的控制方法,并結(jié)合混凝土懸臂連續(xù)梁、斜拉橋的控制方法進(jìn)行了初步探索,對(duì)提高施工質(zhì)量和保證施工安全具有重要作用。關(guān)鍵詞:橋梁施工,影響因素,控制方法中圖分類號(hào):k928.78文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a 文章編號(hào):1 引言橋梁的規(guī)劃和施工規(guī)模越來(lái)越大,高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量、高難度也隨

2、之凸顯。為了保證橋梁各項(xiàng)施工指標(biāo)完全符合規(guī)定要求,必須對(duì)建橋的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格的控制和管理,達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)、合理的目的。橋梁施工過(guò)程的控制是對(duì)影響施工安全因素的控制,主要影響因素不同,而加上結(jié)構(gòu)形式、施工特點(diǎn)、控制方法也不同。2 橋梁施工控制控制的主要影響因素橋梁施工控制的主要目的是對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)線形與內(nèi)力狀態(tài)的控制,使橋梁的結(jié)構(gòu)線形最大程度的與理論相吻合。影響吻合程度的因素有很多,結(jié)構(gòu)參數(shù)、結(jié)構(gòu)分析計(jì)算模型、溫度變化、混凝土材料收 縮、徐變、施工工藝、施工監(jiān)測(cè)方法等都會(huì)對(duì)施工中橋梁的狀態(tài)產(chǎn)生影響,必須全面了解這些影響因素,有針對(duì)性的制定控制方案。2.1結(jié)構(gòu)參數(shù)。結(jié)構(gòu)參數(shù)是任何橋梁施工中必須考慮的

3、因素。它包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸和材料物理力學(xué)性質(zhì),規(guī)范中有允許出現(xiàn)誤差,有規(guī)定的限值,這種誤差會(huì)影響結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變形等。材料參數(shù)的選取會(huì)影響結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果。所以,要對(duì)構(gòu)件尺寸進(jìn)行動(dòng)態(tài)的取值和誤差分析,對(duì)混凝土材料參數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)抽樣試驗(yàn),動(dòng)態(tài)控制參數(shù)的取值。2.2 結(jié)構(gòu)分析計(jì)算模型。計(jì)算模型都是對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化,簡(jiǎn)化的模型肯定與實(shí)際存在誤差。邊界條件、模型精度等都是影響計(jì)算結(jié)果的因素。所以,數(shù)值計(jì)算結(jié)果肯定不會(huì)與理論計(jì)算結(jié)構(gòu)完全相吻合,而且計(jì)算參數(shù)數(shù)值也和實(shí)際材料參數(shù)不完全一致,總是存在一定的誤差。(圖1、圖2:廣昆鐵路螳螂江特大橋邊界條件及模型控制2.3 溫度變化。溫度影響結(jié)構(gòu)狀態(tài),溫度的高低對(duì)結(jié)構(gòu)影響很大

4、。包括季節(jié)溫差、日照溫差、驟變溫差、殘余溫度、不同溫度場(chǎng)等,如果施工控制中忽略了該項(xiàng)因素就必然難以得到結(jié)構(gòu)的真實(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)與控制。測(cè)量白天的溫度是指早晨6點(diǎn)、下午2點(diǎn)、晚上9點(diǎn)的平均值,測(cè)量黑夜的溫度是指晚間9點(diǎn)、凌晨2點(diǎn)、6點(diǎn)的平均值。一般情況下,白天中溫度變化較小的早晨作為控制所需實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的采集時(shí)間,本工程位于昆明市周邊氣溫具有“一年四季如春”之所,因而對(duì)季節(jié)性溫差和橋體內(nèi)溫度殘余影響不是很大。 2.4 材料收縮、徐變。目前的橋梁施工大多數(shù)是以混凝土材料為主,我們知道材料收縮、徐變對(duì)結(jié)構(gòu)有很大影響,混凝土的養(yǎng)護(hù)非常重要,選擇合適的混凝土材料種類是必須認(rèn)真考慮。2.5 施工工藝。當(dāng)其他材料選取

5、都符合條件時(shí),施工工藝成為結(jié)構(gòu)安全控制的關(guān)鍵,要考慮各種突變條件和各種構(gòu)件制作安裝帶來(lái)的誤差,確保維護(hù)良好的施工工藝。(圖3、圖4:廣昆鐵路螳螂江特大橋施工工藝控制2.6 施工監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)是施工過(guò)程中必不可少的環(huán)節(jié),要時(shí)刻掌握結(jié)構(gòu)狀態(tài)對(duì)結(jié)構(gòu)變形帶來(lái)的危害。內(nèi)容有結(jié)構(gòu)溫度監(jiān)測(cè)、應(yīng)力監(jiān)測(cè)、變形監(jiān)測(cè)。儀器本身、測(cè)量方法、測(cè)量環(huán)境等因素,會(huì)導(dǎo)致監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的誤差,帶來(lái)合格的或者不合格的現(xiàn)象,要分析各種因素。以提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可靠度。另外,施工過(guò)程中的管理。項(xiàng)目管理者、作業(yè)人員的自身專業(yè)技術(shù)水平不一樣,施工質(zhì)量就會(huì)有一定的影響。施工進(jìn)度一旦趕不上計(jì)劃進(jìn)度,必然給后續(xù)的橋梁施工帶來(lái)影響。比如需要兩臂合攏的混凝土連

6、續(xù)梁,如果梁兩個(gè)懸臂施工進(jìn)度不一致,就會(huì)使兩臂產(chǎn)生不同程度的變形,容易造成最終合攏困難。3橋梁施工控制方法橋梁施工控制視橋梁結(jié)構(gòu)形式、施工方法,可分為事后控制法、預(yù)測(cè)控制法、自適應(yīng)控制法、最大寬容度控制法等。3.1事后調(diào)整控制法。是在結(jié)構(gòu)已經(jīng)形成,卻與設(shè)計(jì)不符,而后可 通過(guò)一定手段對(duì)其進(jìn)行調(diào)整,使之達(dá)到要求。這種方法適用范圍比較小,僅適用于結(jié)構(gòu)內(nèi)力和線形能夠調(diào)整的情況,比如斜拉橋就能適用這種控制方法。根據(jù)具體實(shí)際情況,事后調(diào)整控制法又分兩種,首先在橋梁施工過(guò)程中分為多個(gè)施工階段,每個(gè)施工階段完成后進(jìn)行監(jiān)測(cè)量控。當(dāng)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)狀態(tài)與設(shè)計(jì)不符時(shí),采取調(diào)整斜拉索力來(lái)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)狀態(tài)的方法進(jìn)行調(diào)整,然后進(jìn)行后

7、續(xù)施工,如此下一施工階段繼續(xù)調(diào)整,直到施工完成。這種方法缺點(diǎn)就是工作量大,調(diào)整索力不是很方便,結(jié)果也不一定很好。其次橋梁整體結(jié)構(gòu)全部形成后,再檢查結(jié)構(gòu)狀態(tài),出現(xiàn)與設(shè)計(jì)不吻合時(shí),對(duì)斜拉索力進(jìn)行一次性調(diào)整,不分階段調(diào)整。節(jié)省了調(diào)整次數(shù)。這種方法從理論上是可行的,但實(shí)施較困難。在對(duì)施工過(guò)程中的結(jié)構(gòu)內(nèi)力狀態(tài)不清楚的條件下盲目進(jìn)行調(diào)整,容易出現(xiàn)安全事故,且最終的線形難以達(dá)到預(yù)期效果。所以,事后調(diào)整法不是一個(gè)好的控制方法,只能是一個(gè)“補(bǔ)救措施”。3.2預(yù)測(cè)控制法。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)到目標(biāo)后,對(duì)結(jié)構(gòu)的每一個(gè)施工階段形成前后的狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè),使施工沿著預(yù)定狀態(tài)進(jìn)行。預(yù)測(cè)法中提到

8、是預(yù)測(cè),對(duì)每個(gè)階段進(jìn)行預(yù)測(cè)會(huì)有一定的誤差,這是在所難免的。但是這種誤差會(huì)在后續(xù)施工階段進(jìn)行預(yù)測(cè),及時(shí)的調(diào)整預(yù)測(cè),如此往復(fù),直到全部施工階段完成,達(dá)到設(shè)計(jì)效果。這種方法的優(yōu)點(diǎn)就是適用于所有橋梁。有些橋梁的施工階段已經(jīng)成型,無(wú)法進(jìn)行調(diào)整控制,必須在后 續(xù)施工階段進(jìn)行預(yù)測(cè)調(diào)控。懸臂施工的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的施工就是這樣的,某階段的變形、內(nèi)力控制已經(jīng)定型,必須在后續(xù)施工階段進(jìn)行預(yù)測(cè)控制。因此,預(yù)測(cè)控制法是橋梁施工控制的主要方法。3. 3自適應(yīng)控制法。也稱參數(shù)識(shí)別修正法。計(jì)算模型的過(guò)程由系統(tǒng)控制。在控制開(kāi)始時(shí)出現(xiàn)輸入的設(shè)計(jì)參數(shù)與實(shí)際參數(shù)取值不完全相符,系統(tǒng)就不能按設(shè)計(jì)要求得到符合實(shí)際的輸出結(jié)果,但是

9、在系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中,系統(tǒng)會(huì)在設(shè)定程序的指令下進(jìn)行參數(shù)識(shí)別或參數(shù)估計(jì),對(duì)參數(shù)進(jìn)行不斷的修正,知道與設(shè)計(jì)相符,從而實(shí)際問(wèn)題得到控制。3. 4最大容許度法。是指在設(shè)計(jì)時(shí)給予主梁標(biāo)高和內(nèi)力最大的寬容度,即誤差的容許值,分階段的誤差也有容許值。優(yōu)點(diǎn)就是減少了控制的難度,隨之而來(lái)的是其他問(wèn)題,如斜拉索的制作長(zhǎng)度問(wèn)題等。對(duì)于現(xiàn)有支架施工中的支架安全控制則主要通過(guò)對(duì)支架應(yīng)力、變形進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè),并將其監(jiān)測(cè)值與相應(yīng)計(jì)算值比較,判斷是否在安全范圍內(nèi),若有異常出現(xiàn),則暫停施工,查找原因,確保施工安全。以上四種施工控制方法各有優(yōu)缺點(diǎn),以預(yù)測(cè)控制法為主,綜合考慮橋梁結(jié)構(gòu)形式、施工特點(diǎn)及具體控制的內(nèi)容及影響控制的主要因素來(lái)選取控制方法。4 結(jié)束語(yǔ)橋梁施工控制是一項(xiàng)復(fù)雜而具體的工作，貫穿在整個(gè)施工過(guò)程中， 越來(lái)越受到業(yè)內(nèi)士的高度重視，控制中的問(wèn)題