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摘要: 隨著我國交通事業(yè)的迅猛發(fā)展,越來越多的大型復(fù)雜橋梁正在規(guī)劃和建造,橋梁施工中的影響因素有很多,控制方法也多種多樣。本文通過對橋梁施工中的影響因素進行了總結(jié),在此基礎(chǔ)上探討了施工的控制方法,對提高橋梁施工質(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
Abstract: with the rapid development of China's transportation business, more and more large complex Bridges are planning and construction, the influence of the bridge construction there are many factors, and the control methods varied also. This article through to the bridge in the construction of the influence factors are summarized, and discusses the construction control methods, to improve the construction quality and ensure that bridge construction security has an important role.
Keywords: bridge construction, the influence factors, and the control methods
中圖分類號:U445 文獻標識碼:A 文章編號:
1 引言
近年來我國交通迅猛發(fā)展,橋梁的規(guī)劃建造規(guī)模數(shù)量越來越大,建造難度也隨之增加。為了保證橋梁施工質(zhì)量,必需對建橋的整個過程進行嚴格的控制和管理,達到安全、經(jīng)濟、合理的建造目的。橋梁施工過程的控制是對影響施工安全因素的控制,主要影響因素的不同,加上結(jié)構(gòu)形式、施工特點的不同,控制方法也不盡相同。本文在總結(jié)橋梁施工控制影響因素的基礎(chǔ)上,對控制方法進行了總結(jié)分析。
2 橋梁施工控制控制中的主要影響因素
橋梁施工控制的主要目的是對橋梁結(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)計算分析模型、溫度的變化、混凝土材料的收縮、徐變、施工工藝、施工監(jiān)測方法等都會對施工中橋梁的狀態(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)是任何建筑施工中必須考慮的因素。它包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸和材料的物理力學性質(zhì),規(guī)范中有允許出現(xiàn)誤差,有規(guī)定的限值,這種誤差會影響結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變形等。材料參數(shù)的選取會影響結(jié)構(gòu)計算結(jié)果。所以,要對構(gòu)件尺寸進行動態(tài)的取值和誤差分析,對混凝土材料參數(shù)進行現(xiàn)場抽樣試驗,動態(tài)控制參數(shù)的取值。
2.2 結(jié)構(gòu)分析計算模型
計算模型都是對結(jié)構(gòu)進行簡化,簡化的模型肯定與實際存在誤差。邊界條件、模型精度等都是影響計算結(jié)果的因素。所以,數(shù)值計算結(jié)果肯定不會完全與理論計算結(jié)構(gòu)相吻合,而且計算參數(shù)數(shù)值也和實際材料參數(shù)不完全一致,總是存在一定的誤差。
2.3 溫度變化
溫度影響結(jié)構(gòu)狀態(tài),溫度的高低對結(jié)構(gòu)影響很大。包括季節(jié)溫差、日照溫差、驟變溫差、殘余溫度、不同溫度場等,如果施工控制中忽略了該項因素就必然難以得到結(jié)構(gòu)的真實狀態(tài)數(shù)據(jù)與控制。一天中溫度變化較小的早晨作為控制所需實測數(shù)據(jù)的采集時間,但對季節(jié)性溫差和橋體內(nèi)溫度殘余影響要予以重視。
2.4 材料收縮、徐變
現(xiàn)在的橋梁建筑以混凝土材料為主,我們知道材料收縮、徐變對結(jié)構(gòu)有很大影響,混凝土的養(yǎng)護非常重要,選擇合適的混凝土材料種類是在材料選擇中認真考慮的。
2.5 施工工藝
當其他材料選取都符合條件時,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)件制作安裝帶來的誤差,維護良好的施工工藝。
2.6 施工監(jiān)測
監(jiān)測是施工過程中必不可少的環(huán)節(jié),時刻知曉結(jié)構(gòu)狀態(tài)以應(yīng)對結(jié)構(gòu)變形帶來的危害。內(nèi)容有結(jié)構(gòu)溫度監(jiān)測、應(yīng)力監(jiān)測、變形監(jiān)測。儀器本身、測量方法測量環(huán)境等方面的誤差會導(dǎo)致監(jiān)測結(jié)構(gòu)的一些誤差,帶來一些好的或者壞的假象。所以,要提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠度。
另外,施工過程中的管理,也影響施工進度、施工質(zhì)量等。管理者、施工者的自身專業(yè)技術(shù)水平不一樣,施工質(zhì)量就會有一定的影響。施工進度一旦趕不上計劃進度,必然給后續(xù)的橋梁施工帶來影響。比如需要兩臂合攏的混凝土連續(xù)梁,如果梁兩個懸臂梁施工進度不一致,就會使兩臂產(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
橋梁施工控制根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)形式、施工方法,可分為事后控制法、預(yù)測控制法、自適應(yīng)控制法、最大寬容度法等。
事后調(diào)整控制法是在結(jié)構(gòu)已經(jīng)形成,卻與設(shè)計不符,而后可通過一定手段對其進行調(diào)整,使之達到要求。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)具體實際情況,事后調(diào)整控制法又分兩種,首先,在橋梁施工過程中分為多個施工階段,每個施工階段完成后,進行監(jiān)測量控。當發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)狀態(tài)與設(shè)計不符時,采取調(diào)整斜拉索力來調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)狀態(tài)的方法進行調(diào)整,然后進行后續(xù)施工,如此,下一施工階段繼續(xù)調(diào)整,直到施工完成。這種方法缺點就是工作量大,調(diào)整索力不是很方便,結(jié)果也不一定好。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)計不吻合時,對斜拉索力進行一次性調(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,但實施較困難。在對施工過程中的結(jié)構(gòu)內(nèi)力狀態(tài)不清楚的條件下,盲目進行調(diào)整,容易出現(xiàn)安全事故,且最終的線形難以達到預(yù)期效果。所以,事后調(diào)整法不是一個好的控制方法,只能算是一個“補救措施”。
預(yù)測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到的目標后,對結(jié)構(gòu)的每一個施工階段形成前后的狀態(tài)進行預(yù)測,使施工沿著預(yù)定狀態(tài)進行。預(yù)測法中提到是預(yù)測,對每個階段進行預(yù)測,那就會有一定的誤差,這是在所難免的,但是這種誤差會在后續(xù)施工階段進行預(yù)測,及時的調(diào)整預(yù)測,如此往復(fù),直到全部施工階段完成,達到設(shè)計效果。這種方法的優(yōu)點就是適用于所有橋梁,有些橋梁的施工階段已經(jīng)成型,無法進行調(diào)整控制,必須在后續(xù)施工階段進行預(yù)測調(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)施工階段進行預(yù)測控制。因此,預(yù)測控制法是橋梁施工控制的主要方法。
自適應(yīng)控制法也稱參數(shù)識別修正法。計算模型的過程由系統(tǒng)控制,在控制開始時,出現(xiàn)輸入的設(shè)計參數(shù)與實際參數(shù)取值不完全相符,系統(tǒng)就不能按設(shè)計要求得到符合實際的輸出結(jié)果,但是在系統(tǒng)的運行過程中,系統(tǒng)會在設(shè)定程序的指令下進行參數(shù)識別或參數(shù)估計,對參數(shù)進行不斷的修正,知道與設(shè)計相符,從而實際問題得到控制。
最大容許度法是指在設(shè)計時給予主梁標高和內(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)點就是減少了控制的難度,隨之而來的是其他問題,如斜拉索的制作長度問題等。對于現(xiàn)有支架施工中的支架安全控制則主要通過對支架應(yīng)力、變形進行跟蹤監(jiān)測,并將其監(jiān)測值與相應(yīng)計算值比較,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,以預(yù)測控制法為主,綜合考慮橋梁結(jié)構(gòu)形式、施工特點及具體控制的內(nèi)容及影響控制的主要因素,來選取控制方法。
4 結(jié)束語
橋梁施工控制是一項復(fù)雜的工作,貫穿在整個施工過程中,越來越受到重視,控制中的問題也越來越多,難度不斷增大。控制施工的基本思路就是針對結(jié)合橋梁的結(jié)構(gòu)形式、施工特點,最大程度的控制影響因素,選擇合適的控制方法,這是控制成功的關(guān)鍵。同時,施工過程中還需要工程參與者能夠通力配合, 更需要足夠的責任心,才能達到完美的結(jié)果。
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