大跨度預應力連續梁橋標準化施工工藝分析

雷 剛

（新疆路橋橋梁工程建設有限責任公司，新疆 烏魯木齊 830021）

0 引言

預應力橋梁作為近些年來在公路、橋梁、鐵路工程中廣泛應用的一種橋梁，其工藝的成熟度隨著技藝的廣泛實踐和應用不斷提升。作為我國國民建設中一種重要的施工技藝，在施工過程中加強標準化施工工藝控制和監督，對于提升建筑質量，更好的服務國民經濟建設具有積極意義。預應力橋梁相較于傳統橋梁具有多重優勢，比如整體性能更好、結構剛度大、抗震性能好、變形小等特點，尤其是主梁變形撓曲線平緩，橋面伸縮縫少更是讓橋梁行車變得舒適，這些優勢性能結合不斷成熟的施工工藝，在后期也減輕了其維修養護的負擔，對于經濟建設來說，是一種非常經濟實惠且功能強大的橋型。針對這種橋梁多方面的應用優勢，筆者來談一下其標準化施工工藝中如何更好的做到施工控制，保證其優勢性能的發揮。

1 施工控制內容

對于橋梁工程建設來說，施工控制涵蓋建設的所有過程與環節，是對整體施工質量進行監測和考核的重要手段，對于大跨度預應力連續橋梁來說，通過施工控制手段確保梁橋結構的應力和變形處于安全數據范圍，對于未來梁橋的優質運行具有重要意義。一般來說，控制內容主要包括四個方面：應力控制、幾何控制、穩定控制與安全控制。

1.1 幾何控制

隨著施工技藝不斷發展和深入研究，其在具體實踐中應用的成熟度一直在提高，但是從橋梁施工建設來說，無論是任何施工方法，在施工過程中想要做到完全符合設計標準，都是不現實的，橋梁的結構變形問題始終是無法避免的。受多種因素影響產生的結構變形問題，就需要從幾何控制這個角度去協調控制，將施工過程中設計的幾何狀態調整到最優，以便將最終結果的誤差縮減到最小。梁橋幾何控制的難度與其規模、跨徑大小、技術難度有著密切關系，關于制定統一的幾何控制措施方面亟待加強研究。對于施工單位和控制部門來說，幾何控制從左需要結合工程具體實際要求進行協調，同時，為了更好的實現控制目標，在不同工序環節之間的施工誤差也要做好控制。

1.2 應力控制

應力控制項目和精度控制主要是為了保證橋梁施工過程中以及成橋后橋梁的受力情況是否符合相關標準，是否符合橋梁設計目標。一般來說，橋梁的實際應力狀態主要是通過結構應力監測來反應，如果應力控制不佳將會給橋梁結構造成危害，嚴重者還會發生結構破壞等情況，因此，應力控制地位十分重要。應力控制一般由多個項目組成：溫度應力、結構自重下應力、結構施工荷載下應力、結構預加力和管道摩阻影響等，還有基礎變位等以前你的結構應力等，這些都是控制的項目和內容。

1.3 穩定控制

穩定控制與橋梁結構的安全息息相關，施工過程中，它與橋梁強度并列為兩大關鍵性問題之一。目前，穩定控制主要集中于橋梁完工后的穩定計算，施工過程中的穩定過程控制因有效監測手段還較少，所以控制上存在難度。因此，對施工中可能會出現的一些失穩現象，應建立一套完善合理的穩定監控系統，通過穩定分析計算，結合結構應力及變形情況來綜合評定橋梁工程的穩定性，盡量實現對穩定度的全面控制。

1.4 安全控制

安全控制所有建筑施工中都必須重視的要點，橋梁施工中的安全控制既要從施工人員、施工環節方面做起，也要考慮到施工中方方面面影響安全的因素，根據實際工程情況和需求，確定安全控制要點，做好安全控制工作，確保橋梁工程的順利、安全實施。

2 控制體系籌備

大跨度預應力連續橋梁的質量控制體系是一個包含著多元化因素的系統工程，其涵蓋內容種類多樣，比如施工單位專業的工作人員、完善而先進的施工技術、合理的施工設計圖、質量監督部門與施工部門的配合等，這些環節和因素在質量控制中作用高低不一。比如設計單位與施工單位需要共同對施工現狀進行考察統計，對施工控制數據進行計算，并且在施工過程中需要對施工指令進行復核監控；監理負責施工單位對施工控制的具體實施，并且對施工環節的控制結果進行考核、驗收，是施工方與施工控制單位之間溝通的橋梁；而業主作為施工控制的協調者，對整個工程建設都富有責任，既是施工控制的協調者，也要對施工控制的內容、方案提出建議并審核確認；作為橋梁直接施工者的施工單位，及時施工控制的重要對象與受益人，必須嚴格按照控制標準與指令嚴格把關工程環節，同時在這個過程中也要及時匯總施工信息，反饋給控制部門，以便及時調整施工節奏，更好的做好施工全局的統籌規劃。這些角色不同、定位與功能都不同的部門，遍布于控制體系的各個環節，內容涉及上也非常多，因此施工前做好控制體系籌備，是確保工程能夠得以順利實施的重要保證。

3 施工控制方法

從大跨度預應力連續梁橋的施工控制內容來看，一般主要通過三種方法進行施工控制：預測控制法、線形回歸分析法、自適應控制法。

3.1 預測控制法

預測控制法較為常用的方法有灰色系統理論控制法、卡爾曼濾波法等，主要是通過綜合考慮所有影響橋梁結構狀態的因素以及施工目標，對施工前后的每個環節每個階段進行預測，以便施工過程能夠按照預定狀態進行。這種控制方法適用于所有橋梁的建設，尤其是連續橋梁，這種方法的使用更為常見。預測控制法通過對施工環節中某一誤差對于最終施工目標完成的影響度進行評估預測，并在后續預測中納為考慮影響因素，以此不斷循環，一直調整到施工完成時能夠獲得與設計目標相符的結構狀態，是建造連續橋梁時提升目標完成度的好方法。

3.2 自適應控制法

自適應控制法主要是從連續橋梁已完成階段本身的不可控性和施工誤差出發，對施工中的誤差進行后續調控。當橋梁結構的實測狀態與模式計算結果存在誤差時，將誤差的計算模型輸入到參數識別法中去調節計算模型的參數，在參數達到一致時，得到修正后的計算模型參數，然后結合各施工階段現狀進行重新計算和調節，以便能達到理想狀態。自適應控制可以說是通過模型及結構參數的不斷修正去實現最優控制的依據，也是常說的自適應能力，這種能力是適應控制的關鍵點，對于橋梁建設中實際工程的不斷調整以及模型數據的完善具有重要意義，可以說是連續梁橋建設的最好指導與預后措施。

3.3 線形回歸分析法

線形回歸分析法主要是用于分析箱梁撓度變形的規律以及預測待施工橋梁階段的撓度，它通過對懸臂箱梁撓度與懸臂長度、重量的一元線形回歸處理或二元線形回歸處理，通過建立撓度線形回歸數學模型對以變形規律進行總結，對撓度進行監測。但是這種方法本身仍舊存在兩種限制，一是無法對施工引起的誤差進行修正，對溫度誤差不敏感，二是在囊段數比較少的時候回歸曲線精度存在缺陷，對于撓度的預測誤差較大，因此在使用范圍上受限較多。

4 結語

要做到梁橋的標準化施工，確保施工質量，就必須從施工控制的各個環節加強監督，從施工內容涉及的方方面面細節努力，做好控制體系籌備，從各個環節與方法上嚴格要求，因地因時制宜，盡量減少梁橋實際結構狀態與理想結構狀態的誤差，強化工程質量。

大跨度預應力連續梁橋的標準化施工涉及多個方面，在環節上也較為復雜，從施工控制的角度來看，加強其各個環節的監測、調節與預后，對于保證橋梁結構設計的精度與準確度具有重要意義，也是確保橋梁工程能夠順利完成，更好投入使用的重要保證。

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