斜拉桥主梁施工控制技术研究

余升

摘 要 在斜拉桥的主梁部分进行至施工阶段时，施工控制工作是十分关键的一环。在梁体施工工作中每一个阶段的结果都需要进行全面的检测透析以及验算，为即将进行的施工作业桥体拉索的张拉量值、主梁整体线形、高程以及桥体索塔位移相关控制量确定下来，随着整体施工的进行一遍遍的重复推进控制工作，直至桥梁施工完成。另外在施工控制工作过程中，我们要注意天气、时间等外在因素。尽可能将测量工作安排在无风或者微风的环境，并停止一切机械施工工作在日出前用较短的时间内完成测量，防止风荷载影响、测试环境条件发生较大的差异、汽车制动力等影响。

关键词 斜拉桥;主梁;施工控制;施工技术

1斜拉桥相关定义解析

斜拉桥又称斜张桥，主要由索塔、主梁、斜拉索三部分组合而成。三部分相互连接组合形成一个结构体系整体。与传统桥梁相比，斜拉索多跨度弹性的支撑连系梁体代替了传统桥梁支墩。斜拉桥的应用减小了梁体内弯矩，降低了桥梁整体建成高度，整体桥梁重量减轻，大大降低了项目建设成本[1]。

2常用斜拉桥主梁施工控制形式

2.1 施工预测控制

所谓预测控制，顾名思义是指在斜拉桥各个节段进行拼接工作之前，预测会对桥体结构产生影响的相关参数以及如何保证项目顺利按照预期目标实施推进，保证直到进行至最终的施工阶段，项目整体施工进度稳步开展，防止产生纰漏，造成安全隐患。施工预测控制以当代控制相关理论作为前提，是当前最适合斜拉桥结构体系的施工控制手法。该手法目前在日常工作中在灰色理论和卡尔曼滤波法等其他手法之中有所体现。

2.2 项目自适应控制

项目自适应控制工作是指当项目实际情况与项目设计需求存在差异，进行施工控制工作时实时的建设成果无法达到预计成果需求，随着项目的不断深入控制系统不断跟进，运用对项目相关参数进行评估及识别的系统，修复改正其中的不同参数数据，最终实现实际情况与设计需求的一致性，该控制手法实际上就是保证实际存在问题可以得到有效控制的具体手法。

2.3 误差最大宽容度控制

该控制形式是指施工工作进行中桥体主梁的高程和内力的实际误差许可值，此种控制形式可以有效降低施工控制工作的难度，相对的，如果使用方式不当会给项目带来一系列的问题隐患。另外，施工中还需要借助人工神经网络，当前还出在摸索和尝试的阶段，无法用于复杂系统当中。神经网络的使用优势主要集中于以下几点：①自适应能力;②非线性映射能力;③并行信息处理;④联想记忆能力;⑤容错能力。

2.4 施工事后控制

施工事后控制，就是一种事后补救控制形式。在实际控制工作中，通常产生或发现问题后，立即运用合理有效的方法补救处理。首先，如果桥体的主梁部分各个节段拼接工作全部完成后，如果发现主梁的线性以及内力的建成情况与设计要求存在较大偏差，应马上运用调整索力的途径来对其进行修整补救，反复调试，直至满足设计要求为止;主梁阶段满足设计要求后，应进行桥体结构的检验工作，一旦发现存在问题的地方，立即通过全桥段拉索调整来纠正偏差。施工事后控制有很大的操作难度，在具体控制工作中桥梁内力的实际排布状况很难实现精准把控，很大概率存在安全隐患，最终导致桥体主梁的线形无法满足设计要求[2]。

3斜拉桥主梁索力施工控制要点

斜拉索是斜拉桥中十分重要的组成部分，桥体主梁的线性以及内力实际排布情况，很大一部分取决于斜拉索的受力状况，斜拉索的动态监测控制可以有效保障桥体主梁的建设安全。在桥体施工阶段中，必然会存在施工误差及收到不可控的外界环境因素影响，导致主梁的实际建设情况与设计预期产生一定的偏差，这些偏差问题主要通过调整拉索索力的方式来实现误差纠正调整。从斜拉索的角度分析，斜拉索主要由钢丝或者钢绞线组合而成，不同的拉索组合方式具有不同的特性。对此，首先应以其组成材料为依据，选择一种适宜的测试方式。当前主要检测方式如下：

（1）索力监控。索力是由千斤顶对桥体拉索进行液压张拉而形成的，张拉力的具体大小可通过千斤顶液压确定参数。该手法在操作过程中，存在需要不断重复千斤顶的移动和安装工作的问题，操作难度以及工程量较大。运用压力传感器测量参数时将传感器安装至锚具和千斤顶二者的连接杆之上，由二次仪表实时接收受压以后发出的电讯号，识别后就能输出张拉力数值。但是传感器的造价较高，大型传感器更是有很大的自重问题，安装工作存在一定难度。该方法除了实现索力精准测量，同时不会对桥体造成损坏，目前在国外有很高的评价并进行了大力推广使用。

（2）一次张拉法。一次张拉法操作十分便捷快速，是时下行业中主要采取的控制手法之一。主要通过将拉索索力值直接拉至设计索力值，不对各个节段的竖向挠度和塔顶水平方向问题进行任何的处理，在主梁的合拢阶段实施压重强行合拢。该手法只需借助外力在合拢阶段满足设计高程的需求即可，不需要考虑各个节段的实际高程、索力以及内力排布等问题。但要求项目主梁构件拥有较高的加工工艺水准。

（3）多次张拉法。多次张拉法指为使桥体主梁没有达到设计需求的目标节段，通过多次对拉索进行张拉工作，将其调整至符合设计预期的线性状态的施工控制手法。该手法拥有可以實现主梁各个节段索力均可实现满足设计需求的优势，真正实现线性的可控制性。但该手法存在需要较高精度的操作问题，实际控制操作过程中需要反复检测校对。

以上施工控制手法综合分析后不难发现，单单在索力及轴线的控制角度来看想要完全实现设计预期是存在较大难度的，为实现射击目标还需要多种控制手法并行实施，相互影响相辅相成。

4结束语

通过以上分析总结可以看出，斜拉桥主梁部分的施工控制工作需要多个专业密切配合，包含多个学科内容的繁杂工程项目，施工时对于主梁部分的结构特性以及会对其产生明显影响的因素要了然于心，明确要点，采用有效的措施进行施工控制，以此通过有效的施工控制，使主梁线形、内力及受力都达到预期状态。

参考文献

[1] 曾亿忠，刘宁波，别亚威.中央单索面混合腹板矮塔斜拉桥主梁施工关键技术[J].施工技术，2020，49（15）：54-56.

[2] 涂闻.大跨度斜拉桥主梁线形控制技术研究[J].四川水泥，2020（1）：257.

作者简介

余升（1996-），男，云南省曲靖市人;学历：本科，职称：助理工程师，现就职单位：中国铁建港航局集团有限公司第四工程分公司，研究方向：斜拉桥施工及其相关。