連續梁橋懸臂施工控制研究

冉偉

(貴州路橋集團工程試驗檢測有限公司)

連續梁橋懸臂施工控制研究

冉偉

(貴州路橋集團工程試驗檢測有限公司)

介紹了對連續梁橋懸臂進行施工控制的目的與內容，分析了施工控制過程中的主要影響因素，探討了施工控制方法，包括線形回歸分析法、自適應控制法與預測控制法，并介紹了其結構計算方法。

連續梁橋懸臂;施工控制方法;影響因素;結構計算

1 影響連續梁橋懸臂施工控制的主要因素

1.1 結構參數

結構參數對于各種橋梁的施工控制而言都是非常重要的考慮因素，它在施工控制過程中是模擬分析結構施工的必要資料，其準確性對于分析結果的精確與否有著直接影響。在實際施工中，橋梁結構參數通常難以完全吻合設計中標明的結構參數，誤差總是不可避免的，所以施工單位需要解決的首要問題就是如何將這些誤差恰當地記入施工控制中，確保結構參數盡可能與真實結構參數相接近。

1.2 施工監測

連續梁橋懸臂施工控制的一項基本手段就是監測，其內容分為變形監測與應力監測、由于誤差會存在于環境情況、數據采集、測量方法、儀器安裝、測量儀器等方面，所以結構監測的誤差是難以避免的。這種誤差經過調整后可能將原本較好的狀態變得更差，也可能出現結構實際狀態、參數更吻合控制值或設計值的假象。因此對于施工控制而言，確保測量的準確性是非常重要的。

1.3 施工工藝

施工控制的效果受到施工質量的直接影響，它服務于施工操作。所以施工單位在施工控制中不僅要保證施工工藝與控制要求相符合，還要考慮非理想化的施工條件所導致的構件安裝、制作等方面的誤差，從而良好控制施工狀態。

1.4 結構計算分析模型

在施工控制過程中，采用任何分析手段與方法，都要簡化實際的橋梁結構，并且構建計算模型，簡化之后和實際情況相比，計算模型會存在一定的誤差，例如模型的本身精度、邊界條件處理、各種假設等。在該方面不僅要加強控制工作，如果有必要還應實施有關的試驗研究，在最大程度上減小計算模型的誤差。

2 連續梁橋懸臂的施工控制方法

2.1 線形回歸分析法

該方法是對懸臂重量、懸臂長度和懸臂箱梁撓度進行二元線形回歸處理或一元線形回歸處理，總結、分析后構建撓度線形回歸數學模型。其不僅能夠對箱梁撓度的變化規律進行分析，還能對未施工梁端的撓度加以預測。然而該方法無法修正施工與溫度造成的誤差，而且建立模型時需要大量規律數據，如果僅有較少梁端，那么很難保證回歸曲線的精度。

2.2 自適應控制

自適應所研究的系統應當有一定的不確定性，在運行過程中，自適應控制系統面對各種客觀上存在的不確定性，對系統的性能參數與輸入輸出狀態進行不斷測試，從而加深對研究對象的了解與掌握，接著以得到的過程信息為依據，采用科學的設計方法，實施控制決策，使控制器的控制作用、參數與結構得到更新，使控制效果在某種意義上達到最近或最優狀態。

2.3 預測控制法

完成梁段澆筑后，出現在連續橋梁中的誤差基本上除了張拉預應力索外，均無法調整，并且僅可以在沒有澆筑下一梁端前針對已有誤差適當調整立模標高。因此，為了實現控制目標，應當準確預測立模標高，連續梁橋懸臂常用的的施工控制方法就是預測控制法。該方法是對施工目標與橋梁結構狀態的影響因素進行全面考慮后，預測各個施工階段中結構的形成情況，從而按照預定狀態完成施工。因為預測狀態很難和實際狀態完全一致，所以在預測后續施工狀態時需要考慮已有誤差所造成的影響，完成施工前一直循環該過程，使結構狀態能夠符合設計要求。

3 連續梁橋懸臂施工控制的結構計算方法

3.1 前進分析法

施工企業需要以既定施工方案與結構的實際配筋情況為依據，按階段對成橋后橋梁結構的受力狀態進行計算，從而獲得成橋結構的變清情況與受力狀態。在不斷推進施工階段的過程中，荷載形式、邊界約束、結構形式都在發生改變，前期結構與其幾何位置同樣發生改變，所以分析本次施工階段結構時，要以前一階段結構的狀態為基礎。這種分析結構時根據施工環節的時間順序依次進行的方法就是前進分析法。該方法可以對實際橋梁結構的施工過程進行良好的模擬。

3.2 倒退分析法

倒退分析法的基本思想是假定結構內力在t=t0時刻的分布與前進分析法在t時刻的情況相滿足。根據前進分析的逆過程在初始狀態下倒拆結構，對施工節段被拆除時影響剩余結構的結構進行分析，結構在該階段施工的理想狀態就是分析結果中的內力狀態與結構位移。也就是結構在各施工階段應用的受力狀態與位置，對全橋的受力特性與最終形態起著控制作用。

4 結語

綜上所述，在連續梁橋懸臂施工過程中，施工單位需要以其施工特點和結構為依據，構建相應的力學模型，結合實際施工情況，建立與其施工控制相符合的目標函數，并且使控制線形在一定的約束后曲線光滑、平順，與設計要求相滿足。有效結合最優控制方法與計算機技術，實時跟蹤連續梁的撓度變化，及時對理想計算值加以修正，避免施工中的內力偏差與變形影響施工質量。

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U445

C

1008－3383(2015)10－0119－01

2015－01－14

冉偉(1987－)，男，助理工程師，研究方向:橋梁施工管理。