连续梁桥悬臂施工控制研究

冉伟

(贵州路桥集团工程试验检测有限公司)

连续梁桥悬臂施工控制研究

冉伟

(贵州路桥集团工程试验检测有限公司)

介绍了对连续梁桥悬臂进行施工控制的目的与内容，分析了施工控制过程中的主要影响因素，探讨了施工控制方法，包括线形回归分析法、自适应控制法与预测控制法，并介绍了其结构计算方法。

连续梁桥悬臂;施工控制方法;影响因素;结构计算

1 影响连续梁桥悬臂施工控制的主要因素

1.1 结构参数

结构参数对于各种桥梁的施工控制而言都是非常重要的考虑因素，它在施工控制过程中是模拟分析结构施工的必要资料，其准确性对于分析结果的精确与否有着直接影响。在实际施工中，桥梁结构参数通常难以完全吻合设计中标明的结构参数，误差总是不可避免的，所以施工单位需要解决的首要问题就是如何将这些误差恰当地记入施工控制中，确保结构参数尽可能与真实结构参数相接近。

1.2 施工监测

连续梁桥悬臂施工控制的一项基本手段就是监测，其内容分为变形监测与应力监测、由于误差会存在于环境情况、数据采集、测量方法、仪器安装、测量仪器等方面，所以结构监测的误差是难以避免的。这种误差经过调整后可能将原本较好的状态变得更差，也可能出现结构实际状态、参数更吻合控制值或设计值的假象。因此对于施工控制而言，确保测量的准确性是非常重要的。

1.3 施工工艺

施工控制的效果受到施工质量的直接影响，它服务于施工操作。所以施工单位在施工控制中不仅要保证施工工艺与控制要求相符合，还要考虑非理想化的施工条件所导致的构件安装、制作等方面的误差，从而良好控制施工状态。

1.4 结构计算分析模型

在施工控制过程中，采用任何分析手段与方法，都要简化实际的桥梁结构，并且构建计算模型，简化之后和实际情况相比，计算模型会存在一定的误差，例如模型的本身精度、边界条件处理、各种假设等。在该方面不仅要加强控制工作，如果有必要还应实施有关的试验研究，在最大程度上减小计算模型的误差。

2 连续梁桥悬臂的施工控制方法

2.1 线形回归分析法

该方法是对悬臂重量、悬臂长度和悬臂箱梁挠度进行二元线形回归处理或一元线形回归处理，总结、分析后构建挠度线形回归数学模型。其不仅能够对箱梁挠度的变化规律进行分析，还能对未施工梁端的挠度加以预测。然而该方法无法修正施工与温度造成的误差，而且建立模型时需要大量规律数据，如果仅有较少梁端，那么很难保证回归曲线的精度。

2.2 自适应控制

自适应所研究的系统应当有一定的不确定性，在运行过程中，自适应控制系统面对各种客观上存在的不确定性，对系统的性能参数与输入输出状态进行不断测试，从而加深对研究对象的了解与掌握，接着以得到的过程信息为依据，采用科学的设计方法，实施控制决策，使控制器的控制作用、参数与结构得到更新，使控制效果在某种意义上达到最近或最优状态。

2.3 预测控制法

完成梁段浇筑后，出现在连续桥梁中的误差基本上除了张拉预应力索外，均无法调整，并且仅可以在没有浇筑下一梁端前针对已有误差适当调整立模标高。因此，为了实现控制目标，应当准确预测立模标高，连续梁桥悬臂常用的的施工控制方法就是预测控制法。该方法是对施工目标与桥梁结构状态的影响因素进行全面考虑后，预测各个施工阶段中结构的形成情况，从而按照预定状态完成施工。因为预测状态很难和实际状态完全一致，所以在预测后续施工状态时需要考虑已有误差所造成的影响，完成施工前一直循环该过程，使结构状态能够符合设计要求。

3 连续梁桥悬臂施工控制的结构计算方法

3.1 前进分析法

施工企业需要以既定施工方案与结构的实际配筋情况为依据，按阶段对成桥后桥梁结构的受力状态进行计算，从而获得成桥结构的变清情况与受力状态。在不断推进施工阶段的过程中，荷载形式、边界约束、结构形式都在发生改变，前期结构与其几何位置同样发生改变，所以分析本次施工阶段结构时，要以前一阶段结构的状态为基础。这种分析结构时根据施工环节的时间顺序依次进行的方法就是前进分析法。该方法可以对实际桥梁结构的施工过程进行良好的模拟。

3.2 倒退分析法

倒退分析法的基本思想是假定结构内力在t=t0时刻的分布与前进分析法在t时刻的情况相满足。根据前进分析的逆过程在初始状态下倒拆结构，对施工节段被拆除时影响剩余结构的结构进行分析，结构在该阶段施工的理想状态就是分析结果中的内力状态与结构位移。也就是结构在各施工阶段应用的受力状态与位置，对全桥的受力特性与最终形态起着控制作用。

4 结语

综上所述，在连续梁桥悬臂施工过程中，施工单位需要以其施工特点和结构为依据，构建相应的力学模型，结合实际施工情况，建立与其施工控制相符合的目标函数，并且使控制线形在一定的约束后曲线光滑、平顺，与设计要求相满足。有效结合最优控制方法与计算机技术，实时跟踪连续梁的挠度变化，及时对理想计算值加以修正，避免施工中的内力偏差与变形影响施工质量。

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U445

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1008－3383(2015)10－0119－01

2015－01－14

冉伟(1987－)，男，助理工程师，研究方向:桥梁施工管理。