论桥梁施工控制的内容和方法
2015-03-11李健康
李健康
摘 要:桥梁在施工过程中会因为结构参数的不同、施工工艺的选取、混凝土收缩、裂缝和徐变等等因素的存在,而对桥梁施工产生不利的影响,这些不利影响恰恰是施工过程中所应该避免的。这就需要我们在充分认清这些影响因素的前提下,制定相应桥梁施工方案,从而使得桥梁施工控制更加高效化。该文首先分析了桥梁施工控制在桥梁施工过程中的重要作用,进而对影响因素具体分析,在此基础上提出了更加科学的桥梁施工控制具体内容和方法,为实际应用提供理论依据。
关键词:桥梁施工 影响因素 控制 内容 方法
中图分类号:U4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)12(c)-0058-01
1 桥梁施工控制的重要作用
预应力混凝土桥梁由于其可以增大桥梁跨径,并且可以有效地减少桥梁的建设费用等优势,使得其在桥梁建设中被广泛采用。良好的桥梁施工控制的重要性在于其能确保桥梁的安全性。这就要求桥梁施工过程中应该严格按照施工方案和方法进行,这样可以有效确保各个阶段的施工过程得到控制,及时掌控施工的进度,预防因为施工方法不当或者监控不利造成的安全隐患,使得桥梁施工更加安全高效地进行。对于桥梁施工控制不仅要分析各个阶段和工序的施工合理性,还要在施工过程中进行实际测试,把桥梁上部结构内力、变形值与预测模型的计算值进行对比,并且进行合理化分析和调整。同时对于桥梁的运营养护阶段,也需要在施工过程中预留观测点,从而提供实际数据支持,为桥梁使用过程中的安全性提供有利保证。对于施工中比较常见的预应力混凝土连续梁,其在施工过程中,首先要把主梁浇筑成形,即对T型钢构悬臂进行浇筑,之后还要将对称的单“T”静定结构经过体系转换使其成为超静定结构。由于桥梁施工的复杂性,会出现各种各样的复杂状况,可能为施工过程或者以后运营埋下安全隐患,所以在施工过程中高效地施工控制是十分必要的。综上可知,桥梁施工控制对于保证桥梁施工安全和桥梁运营安全都有着十分重要的意义。
2 桥梁施工控制的影响因素
桥梁在施工过程中可能受到各种各样的因素影响,而使得实际施工过程和理论设计的理想状态之间有一定的差距,而这样的差距可能会造成施工过程和运营阶段的安全隐患。施工控制的目的就是减小这一差距,达到施工过程更加安全高效进行的目的。影响桥梁施工控制的因素主要有结构参数、施工工艺、施工监测、结构计算分析模型和混凝土材料的收缩徐变这几个方面。
2.1 结构参数
结构参数是桥梁结构在施工过程中进行模拟分析的基础,其取值的准确与否会直接影响到结构理论分析的结果,其对于桥梁施工控制的影响不言而喻。在实际桥梁施工过程中结构参数取值是与设计过程中的理论参数取值存在一定差距的,而这些参数取值的差距就是施工控制中所应注意的问题,所以施工过程中对这些结构参数的正确取值,使得真实的结构参数取值与设计的结构参数取值尽量缩小,成为了施工控制的重要环节。
2.2 施工工艺
施工工艺同样是影响桥梁施工控制的因素之一,若施工过程中施工工艺控制不当,就会造成施工理想状态和实际施工状态误差过大的状况发生。例如,挂蓝就位安装和梁段浇筑这两个方面产生的误差过大,会极大的影响施工安全。所以要实现良好的施工过程这一目的,就应重视施工工艺控制在施工控制中的重要性。
2.3 施工监测
施工检监测的具体内容是对施工过程中应力、应变以及材料力学指标等内容的监测。它是桥梁施工安全能够得到保证的重要组成部分,也是施工过程中必不可少的一个环节,所以在施工监测过程中,尽量保证数值的准确性是十分必要的,可以有效地保证桥梁施工控制的安全性。
2.4 结构计算分析模型
理论化的结构计算模型不能完全模拟实际桥梁结构,而两者之间存在的误差也是施工控制的一个影响因素,如何减小两者之间的误差,也是保证桥梁施工控制所必须解决的一个问题。
2.5 混凝土收缩与徐变
混凝土的收缩徐变会产生不可忽视的内力,而这需要在计算设计模型时充分考虑,对于混凝土收缩徐变的充分、合理考虑是桥梁施工控制中很重要的一环。
综上,由于这些影响因素的存在,使得施工控制过程中理论化的模型与实际桥梁结构存在误差,我们应通过具体的施工控制方法来尽量避免这些因素的影响。
3 桥梁施工控制的主要内容
桥梁施工控制应首先进行变形控制,由于实际施工情况的复杂多变,所以结构变形也会不可避免,应尽量使结构的实际几何尺寸与设计的理论尺寸相差较小,这个误差值越小越有利于桥梁施工控制,《公路桥涵施工技术规范》也规定了这个误差数值。在施工控制过程中应尽量在符合规定的前提下,尽量缩小误差数值。其次还应对结构应力进行控制,结构实际应力若超出结构的实际承载能力,就会造成结构破坏的严重后果,而对于预应力混凝土连续梁桥这种破坏性更加明显,所以对于结构应力的控制和监控更应提起重视。最后应该进行结构稳定性的控制,桥梁的稳定性是保证桥梁安全运营的前提,在桥梁施工过程中保证结构稳定性控制,预防因为桥梁结构失稳造成的严重危害和动荷载对施工安全造成的影响是十分必要的。
4 桥梁施工控制的主要方法
通过国内外学者努力不懈的研究,桥梁施工控制的体系也逐渐成熟,控制方法也随之衍生出了很多种,而其中最实用也是最高效的就是灰色预测控制法。具体方法为:首先在桥梁施工控制的过程中将灰色系统的理论作为其控制的理论基础,利用理论基础建立预测模型,即灰色动态GM 模型,这样就可以动态地监控灰色系统在施工过程中的变化过程,对反馈的数据进行统计处理并对相应过程进行优化。这种方法的优点在于其建立的模型是动态的、符合实际施工规律的模,与施工过程极为相似,并且可以达到实时控制的目的,这就极大的地减少了因为理论预测模型和实际状态误差过大所造成的不利影响。
5 结语
由于近些年我国桥梁需求量的提升和桥梁技术水平的不断提高,使得我国大跨径、更符合实际要求的桥梁大量兴建,桥梁施工控制的重要性也就日益重要,该文在总结桥梁施工控制重要作用的前提下,着重分析施工控制过程中的影响因素,并在此基础上提出桥梁施工控制主要内容有结构变形控制、结构应力控制、结构稳定性控制,而施工控制最实用、最高效的方法就是灰色预测控制法。
参考文献
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