論橋梁施工控制的內容和方法

摘要：本文重點闡述了橋梁施工控制的主要內容，對其中的結構變形控制、結構應力控制、結構問你個控制進行了詳細分析，闡述了內容的重要性，同時對橋梁施工的控制方法進行了分析，重點闡述了參數識別法、神經網絡法、無應力法，最佳成橋狀態法、卡爾曼濾波法、灰色預測控制法等，最后對這些方法進行了論證，以此推導每種方法的適用層面。

關鍵詞：橋梁施工控制;內容;方法

前言：橋梁工程施工過程相對其他建筑相對復雜，涉及層面較廣，在施工過程中出經?，F不可控的因素導致橋梁局域或者部分施工無法進行，因此本文從施工控制層面出發，針對施工控制內容進行重點分析，并針對控制方法進行闡述，表述控制方法的控制方向，闡述這些方法針對的是施工中哪一個領域，希望通過本文的分析，大家能對此內容有一個全新的了解。

1橋梁施工控制的主要內容

1.1"結構變形控制

不論采用什么施工方法，橋梁結構在施工過程中總要產生變形，并且結構的變形將受到諸多因素的影響，很容易使橋梁結構在施工過程中的實際位置偏離預期狀態，使橋梁難以合攏或成橋狀態與設計要求不符，影響橋梁的運營。所以必須對橋梁結構的變形實施控制。橋梁結構幾何尺寸的控制是施工控制的基本要求，任何一個結構不可能達到與設計尺寸準確無誤的吻合，固要盡量減少結構尺寸與設計尺寸的偏差，并將其降低到《公路橋涵施工技術規范》規定的容許范圍內。對于懸臂澆筑的混凝土梁：梁軸線偏位"lemma，撓度士"20mm，梁頂面寬度士"30mm。

1.2"結構應力控制

如果結構實際應力狀態與設計應力狀態不符，將會給結構造成一定程度的危害，其影響遠比結構變形的影響大。所以，在對橋梁進行施工控制時，尤其要注意對結構應力的監控。對預應力混凝土連續梁橋而言，結構體內的應力大小與預加力大小有很大關系，應主要控制預加力：張拉機具與錨具應在現場進行檢查和校驗。千斤頂與壓力表應配套校驗，以確定張拉力與壓力表讀數之間的關系曲數。所用壓力表的讀數不宜低于1.5級;檢驗千斤頂用的試驗機或測力計的精度不得低于±2%;預應力鋼材用應力控制方法張拉時，應以伸長值進行校核，實際伸長值與理論伸長值應控制在"6%。

1.3"結構穩定性控制

橋梁結構的穩定關系到橋梁的安全，它與橋梁的強度有著同等的意義，國內外曾經有過不少橋梁在施工過程中，由于失穩而導致全橋破壞的例子。因此，橋梁施工過程中不僅要嚴格控制變形和應力，而且更要嚴格地控制施工各階段結構構件的局部和整體穩定。尤其對大跨徑橋梁，受動荷載或突發情況的影響，很難保證橋梁施工安全，更難保證運營時的安全。為此，應建立一套全面監控系統，對橋梁進行終身監控，確保橋梁安全施工、安全運營。

2橋梁施工控制的主要方法

現代橋梁施工在大量的經驗基礎上，采用了先進的控制防范，被我們所熟知的有參數識別法、神經網絡法、無應力法，最佳成橋狀態法、卡爾曼濾波法、灰色預測控制法等等，因此本文對此進行重點分析，對各個方法之間進行比對，找出適用于橋梁施工控制的最佳方式。

2.1參數識別法

參數識別方式是橋梁施工控制的一種，主要采用最小二乘法（在mat"lab中以less打頭的系列函數，如lsqcurvefit、lsqlin等都是用最小二乘法解優化問題的函數）做橋梁施工自重和彈模識別，但是參數識別法存一個無法彌補的漏洞，就是數據偏差，任何數據偏差都會對參數識別法造成根本影響，比如在進行施工自重的過程中，在得到的結果與真實勘測之間只要偏差一點，或者實測數據與理論數據之間的誤差稍微改動一毫米，計算結果都能差出幾十倍去，因此參數識別方往往用作橋梁施工的理論運算當中，不作為實際施工的具體運算方式。

2.2神經網絡法

神經心理學和認知科學結合數學、自然學所形成的擁有辨別能力以及自我評定功能的學科。在橋梁當中主要應用在識別濾波、自動控制、預測等方面神經網絡法的全面性毋庸置疑，但是也存在一定的弊端，就是集合線性代數、非線性以及函數運用的建模過程雖然極大的方便了橋梁建設的建模，但是卻重新添加了弊端，比如非線性建模過程必須清存在何種非線性關系，這對整個建模過程造成了不便，并且將控制方法更多的印象了數學理論研究方向，但是其全面性的建模研究以及事無巨細的分析方式依然是當下，橋梁施工最好的控制方法之一。

2.3無應力法

橋梁施工控制中的無應力法主要是針對混凝土進行的施工控制，無應力計主要測量砼自身體積變化。為什么叫無應力計呢？就是沒有外荷載引起砼應變的應力計，具體來講就是：在結構上與兩向或三向應力計有區別，主要區別在于無應力計由應力計和一個無應力桶組成，無應力桶由雙層鐵皮組成，作用是隔離砼，防止外荷載引起砼應變（所以叫無應力），這種方法被廣泛的應用在橋梁的混凝土施工控制當中，針對低溫、高溫、雨水、添加劑等方面對混凝土的影響進行系統的數據分析，保障橋梁混凝土的質量，但是這種方法只適合混凝土工程，對其他橋梁工程沒有很好的效果。

2.4最佳成橋狀態法

最佳城橋狀態法是最佳施工成熟期所運用的施工方法，對于橋梁的成橋狀態來說，是施工完橋梁所有結構，當然要包括橋面鋪裝、二期恒載這些構造的時候，進行的施工控制演變方式，最佳成橋法是最適合運用在施工階段的方法，但是它有兩點比較復雜，第一是要考慮最佳施工階段的索力調整計算模型，第二是考慮徐變收縮效應的索力調整計算模型，因此比較麻煩，并非是最簡便的施工控制方式。

2.5卡爾曼濾波法

卡爾曼濾波是一種基于統計學理論的算法，可以用來對含噪聲數據進行在線處理，對噪聲有特殊要求，也可以通過狀態變量的增廣形式實現系統辨識。當通過儀器進行濾波后，就是去掉噪聲的結果用上一個狀態和當前狀態的測量值來估計當前狀態，這是因為上一個狀態估計此時狀態時會有誤差，而測量的當前狀態時也有一個測量誤差，所以要根據這兩個誤差重新估計一個最接近真實狀態的值。比如反復對比了幾次參數，波形回來了，但是后波形的尖角、抖動、協方差陣、高斯白噪聲等參數數值都要進行對比，而且這種方法比較麻煩，領域觸及小，所以只有大型的橋梁工程才能應用。

2.6灰色預測控制法

灰色預測控制閥屬于統計學預測方法，是現在橋梁應用最廣、效果最佳的控制方法，灰色預測一般有四種類型：1、數列預測;2、災變預測;3、系統預測;4、拓補預測。通過這四項運作方法不斷提高新模型下的預測值的過程。這實際上是采用模型參數的不斷更新，來適應行為的不斷變化、環境的不斷影響、噪聲的不斷干擾，還可以通過殘差分析來調整、修正、提高精度;灰色預測控制是后果控制、行為控制，。因此，灰色預測控制是一種比較好的反饋控制方法。

結束語

橋梁工程的施工過程受到諸多條件的影響，因此熟悉橋梁控制內容，針對內容做好有效控制以及選定控制方法至關重要，本文當中雖然對橋梁施工質量的控制內容和方法進行了分析，但是沒有提出相關的案例，只是針對具體方向做了闡述，因此稍有不足，希望在日后的研究中對此進行彌補。

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