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【摘 要】:桥梁建设是国家重要的基础建设之一,桥梁工程是关系社会和经济协调发展的生命线工程。对桥梁施工进行控制是桥梁建设的关键,是桥梁施工技术发展的必然趋势,桥梁施工控制的主要目的是使施工实际状态最大限度地与理想设计状态相吻合,要实现这一目标,就必须了解一定的桥梁施工控制的内容和方法,才能对施工实施有的放矢的有效控制。
【关键词】:桥梁施工;控制;方法
中图分类号: U445 文献标识码: A 文章编号:
引言
随着我国经济的高速发展,对基础设施的要求也越来越高,由于受桥梁工程所处的自然环境等因素的影响,其呈现出高难度以及大跨度的特点,预加力、荷载以及混凝土收缩等方面的作用影响桥梁的安全使用,给桥梁施工和管理的要求也就越高,因此,桥梁施工控制的内容和方法进行一定的分析和研究是十分有必要的。
一、桥梁施工控制概述
桥梁施工控制是随着大跨度桥梁的发展而逐步兴起的。伴随着我国经济建设的发展和交通事业的进步,越来越多的桥梁需要跨越大江、大河甚至海湾。对于大跨度桥梁而言桥梁施工控制就成为确保桥梁施工质量的关键,其目的就在于确保桥梁在施工过程中结构的安全性和可靠度,保证桥梁成桥面线形以及受力状态符合设计要求。在施工的过程中,施工阶段的理论立模标高的确定是根据监测得到的结构参数进行施工阶段计算,进而对施工中监测结果的误差进行分析,科学合理地预测调整下一阶段的立模标高,确保桥梁施工的桥面线形以及合拢段两悬臂端标高在误差范围内并最大限度符合理想状态。
二、桥梁施工控制的内容
1、稳定性控制
桥梁结构的稳定性直接关系到桥梁的安全。结构失稳指的是在外力达到一定程度时桥梁的稳定性平衡状态被打破而导致结构变形失去稳定的现象。稳定性控制需要从各个施工阶段结构构件的局部以及整体稳定性方面进行系统的预测控制。其次是变形控制。桥梁结构在施工过程中必然会出现变形,并且施工方法不同对结构变形的影响也不同。结构变形会导致在施工过程中桥梁结构的实际位置偏离设计状态,从而引起桥梁无法按期竣工,后期正常运营和使用寿命。
2、结构应力控制
结构应力控制是桥梁施工控制中极为重要环节。在桥梁施工过程中,混凝土的压应力和拉应力不得超过规定的限值,否则会产生裂缝而降低构件的抗裂性、耐久性,更有甚者可能引起构件的破坏而引起桥梁坍塌事故。桥梁施工中如果混凝土的拉应力和压应力超过限制就会导致裂缝而降低桥梁的耐久度,严重时甚至会到导致坍塌事故。若桥梁结构在成桥后,其实际受力状态与设计存在着较大的误差,那么桥梁承载能力就难以达到设计标准,从而造成严重的隐患。最后是质量和安全控制。桥梁施工控制应当兼顾施工质量以及施工安全问题,这既关系到桥梁施工人员的安全,也关系到桥梁的运营安全以及使用寿命,因此需要预先勘测桥梁所在地的地形、气候等条件。
三、桥梁施工控制的影响因素
桥梁施工控制的主要目的是确保施工状态最大限度地与设计状态相符合,这就需要全面了解影响施工状态的各种因素以便对桥梁施工进行有效的控制。影响桥梁施工控制的主要因素有以下几个方面。
1、结构参数
结构参数是桥梁施工控制中结构分析的基本资料,直接影响到分析结果的准确性。桥梁施工过程中结构参数往往难以与设计参數完全吻合,而是存在一定的误差。桥梁施工控制的结构参数主要包括、结构构件截面尺寸、材料热膨胀系数、材料容重、施工荷载以及预加应力等等。
2、施工监测
监测是桥梁施工控制的最基本手段之一。在监测过程中受施工环境、工程材料和仪器设备等因素的影响,还有施工质量的影响,结构参数经常出现的误差。因此,保证测量的可靠性对控制极为重要,在控制过程中,要通过施工监测保证施工质量,要考虑由于测量设备、监测方法引起的误差外,还需要将对人为因素考虑在内,进行必要的控制。
3、施工工艺
施工控制是为了桥梁施工服务的,会直接影响到桥梁施工控制目标的实现。这就要求施工工艺必须符合施工规范,在施工控制中应当考虑到施工条件带来的构件制作、安装等方面的误差。第四,材料因素。对混凝土桥梁而言,材料的收缩或者徐变对桥梁的结构内力、变形有着比较大的影响,这是因为大跨度桥梁施工过程中中混凝土普遍存在着加载龄期小以及各阶段龄期相差大等问题,施工控制中要认真研究以采用合理的徐变参数和计算模型进行控制。第五,温度变化。温度变化对桥梁结构的受力与变形影响比较大,这种影响随着温度的改变而改变。如果施工控制中忽略了温度变化的因素就难以得到结构的真实状态数据,从而也无法保证控制的有效性。
四、桥梁施工控制技术
1、预测控制技术
预测控制法是指在全面考虑影响桥梁结构状态的各种因素和施工所要达到的目标之后,对桥梁结构的每一个施工阶段形成前后的应力应变状态进行预测,使施工沿着预定状态进行。是桥梁施工控制的主要方法。常用的桥梁施工预测控制技术有灰色预测控制法、卡尔曼滤波法以及神经网络法等。灰色预测控制发基于灰色理论以及灰色模型,采集系统行为的数据信息并按照新陈代谢的原理而建立灰色模型,然后用建立的模型预测系统的发展趋势,将预测值与给定值进行比较以确定超前控制值。灰色预测控制法由于具备适应性强、实时性好、精确度高以及方法简单等优点,并且够进行多个变量的控制,目前在斜拉桥、连续刚构桥以及悬索桥等桥梁工程的施工控制中应用比较广泛。卡尔曼滤波法指的是从被噪音污染的信号中提取真实的信号,然后估计系统的真实状态,进而通过估计的状态变量根据确定性的控制规律进行控制。在斜拉桥工程的施工控制当中主要运用的就是卡尔曼滤波法。神经网络法可以通过对样本的学习建立网络输入变量与输出变量之间的映射关系。神经网络能够有对数据进行鉴别,可以用来对施工环境比较复杂的桥梁进行施工控制。
2、监测控制技术
要想对桥梁进行有效的施工控制就应当在桥梁施工控制过程中根据施工情况与控制目标建立完善的监测系统。监测内容主要有以下几个方面;高程观测,即按照确定的观测频率对监测点进行水准测量;温度测量,即除了在高程观测时对温度进行测量外还应当在典型的气候条件下对桥梁施工环境的温度变化进行量测;材料力学测量,即对混凝士、钢筋、钢绞线等的相关材料的力学指标进行检测;除此之外还有箱粱几何尺寸、预应力张拉以及立模标高等方面的检测控制。
3、网络信息交换技术。
新时代是网络的时代,在桥梁施工控制当中也应当充分利用网络带来的便利。通过网络可以在不同地点的部门连接起来进行实时的通信和联系,这对于桥梁施工控制有着非常重要的意义。传统的桥梁施工控制技术往往无法及时反馈,从而导致桥梁在施工过程中各个部门要浪费大量的时间进行技术问题的交流,而利用网络连接能够避免这样的问题。在桥梁施工控制的过程当中可以采用能够进行即时通信的软件,通过该软件能够在施工控制中心与施工现场进行实时的信息交流,施工现场的工作人员能够实时汇报现场施工的各种数据,控制中心则对数据进行计算和处理,然后对下一步施工进行决策并反馈给施工现场。
结束语
施工控制不仅仅是在建桥中的安全系统,也是桥梁运营中的安全性和耐久性的综合监测系统。随着我国公路桥梁等基础设施建设进入高度发展的时期,做好桥梁施工控制可以保证桥梁施工的质量,减少乃至杜绝桥梁坍塌等安全事故的发生,对于社会主义经济发展以及和谐社会的构建都有重要意义。
参考文献:
丁浩.预应力砼连续梁桥的施工控制[J].中国高新技术企业.2008(09)
辛军.浅析我国桥梁施工控制的内容与方法[J].科技天地.2010.
黄文峰,谢恩赞.桥梁施工控制的内容和方法[J].湖南交通科技.2008.
王英,高琴.斜拉桥施工控制相关问题探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊).2010(11)
【关键词】:桥梁施工;控制;方法
中图分类号: U445 文献标识码: A 文章编号:
引言
随着我国经济的高速发展,对基础设施的要求也越来越高,由于受桥梁工程所处的自然环境等因素的影响,其呈现出高难度以及大跨度的特点,预加力、荷载以及混凝土收缩等方面的作用影响桥梁的安全使用,给桥梁施工和管理的要求也就越高,因此,桥梁施工控制的内容和方法进行一定的分析和研究是十分有必要的。
一、桥梁施工控制概述
桥梁施工控制是随着大跨度桥梁的发展而逐步兴起的。伴随着我国经济建设的发展和交通事业的进步,越来越多的桥梁需要跨越大江、大河甚至海湾。对于大跨度桥梁而言桥梁施工控制就成为确保桥梁施工质量的关键,其目的就在于确保桥梁在施工过程中结构的安全性和可靠度,保证桥梁成桥面线形以及受力状态符合设计要求。在施工的过程中,施工阶段的理论立模标高的确定是根据监测得到的结构参数进行施工阶段计算,进而对施工中监测结果的误差进行分析,科学合理地预测调整下一阶段的立模标高,确保桥梁施工的桥面线形以及合拢段两悬臂端标高在误差范围内并最大限度符合理想状态。
二、桥梁施工控制的内容
1、稳定性控制
桥梁结构的稳定性直接关系到桥梁的安全。结构失稳指的是在外力达到一定程度时桥梁的稳定性平衡状态被打破而导致结构变形失去稳定的现象。稳定性控制需要从各个施工阶段结构构件的局部以及整体稳定性方面进行系统的预测控制。其次是变形控制。桥梁结构在施工过程中必然会出现变形,并且施工方法不同对结构变形的影响也不同。结构变形会导致在施工过程中桥梁结构的实际位置偏离设计状态,从而引起桥梁无法按期竣工,后期正常运营和使用寿命。
2、结构应力控制
结构应力控制是桥梁施工控制中极为重要环节。在桥梁施工过程中,混凝土的压应力和拉应力不得超过规定的限值,否则会产生裂缝而降低构件的抗裂性、耐久性,更有甚者可能引起构件的破坏而引起桥梁坍塌事故。桥梁施工中如果混凝土的拉应力和压应力超过限制就会导致裂缝而降低桥梁的耐久度,严重时甚至会到导致坍塌事故。若桥梁结构在成桥后,其实际受力状态与设计存在着较大的误差,那么桥梁承载能力就难以达到设计标准,从而造成严重的隐患。最后是质量和安全控制。桥梁施工控制应当兼顾施工质量以及施工安全问题,这既关系到桥梁施工人员的安全,也关系到桥梁的运营安全以及使用寿命,因此需要预先勘测桥梁所在地的地形、气候等条件。
三、桥梁施工控制的影响因素
桥梁施工控制的主要目的是确保施工状态最大限度地与设计状态相符合,这就需要全面了解影响施工状态的各种因素以便对桥梁施工进行有效的控制。影响桥梁施工控制的主要因素有以下几个方面。
1、结构参数
结构参数是桥梁施工控制中结构分析的基本资料,直接影响到分析结果的准确性。桥梁施工过程中结构参数往往难以与设计参數完全吻合,而是存在一定的误差。桥梁施工控制的结构参数主要包括、结构构件截面尺寸、材料热膨胀系数、材料容重、施工荷载以及预加应力等等。
2、施工监测
监测是桥梁施工控制的最基本手段之一。在监测过程中受施工环境、工程材料和仪器设备等因素的影响,还有施工质量的影响,结构参数经常出现的误差。因此,保证测量的可靠性对控制极为重要,在控制过程中,要通过施工监测保证施工质量,要考虑由于测量设备、监测方法引起的误差外,还需要将对人为因素考虑在内,进行必要的控制。
3、施工工艺
施工控制是为了桥梁施工服务的,会直接影响到桥梁施工控制目标的实现。这就要求施工工艺必须符合施工规范,在施工控制中应当考虑到施工条件带来的构件制作、安装等方面的误差。第四,材料因素。对混凝土桥梁而言,材料的收缩或者徐变对桥梁的结构内力、变形有着比较大的影响,这是因为大跨度桥梁施工过程中中混凝土普遍存在着加载龄期小以及各阶段龄期相差大等问题,施工控制中要认真研究以采用合理的徐变参数和计算模型进行控制。第五,温度变化。温度变化对桥梁结构的受力与变形影响比较大,这种影响随着温度的改变而改变。如果施工控制中忽略了温度变化的因素就难以得到结构的真实状态数据,从而也无法保证控制的有效性。
四、桥梁施工控制技术
1、预测控制技术
预测控制法是指在全面考虑影响桥梁结构状态的各种因素和施工所要达到的目标之后,对桥梁结构的每一个施工阶段形成前后的应力应变状态进行预测,使施工沿着预定状态进行。是桥梁施工控制的主要方法。常用的桥梁施工预测控制技术有灰色预测控制法、卡尔曼滤波法以及神经网络法等。灰色预测控制发基于灰色理论以及灰色模型,采集系统行为的数据信息并按照新陈代谢的原理而建立灰色模型,然后用建立的模型预测系统的发展趋势,将预测值与给定值进行比较以确定超前控制值。灰色预测控制法由于具备适应性强、实时性好、精确度高以及方法简单等优点,并且够进行多个变量的控制,目前在斜拉桥、连续刚构桥以及悬索桥等桥梁工程的施工控制中应用比较广泛。卡尔曼滤波法指的是从被噪音污染的信号中提取真实的信号,然后估计系统的真实状态,进而通过估计的状态变量根据确定性的控制规律进行控制。在斜拉桥工程的施工控制当中主要运用的就是卡尔曼滤波法。神经网络法可以通过对样本的学习建立网络输入变量与输出变量之间的映射关系。神经网络能够有对数据进行鉴别,可以用来对施工环境比较复杂的桥梁进行施工控制。
2、监测控制技术
要想对桥梁进行有效的施工控制就应当在桥梁施工控制过程中根据施工情况与控制目标建立完善的监测系统。监测内容主要有以下几个方面;高程观测,即按照确定的观测频率对监测点进行水准测量;温度测量,即除了在高程观测时对温度进行测量外还应当在典型的气候条件下对桥梁施工环境的温度变化进行量测;材料力学测量,即对混凝士、钢筋、钢绞线等的相关材料的力学指标进行检测;除此之外还有箱粱几何尺寸、预应力张拉以及立模标高等方面的检测控制。
3、网络信息交换技术。
新时代是网络的时代,在桥梁施工控制当中也应当充分利用网络带来的便利。通过网络可以在不同地点的部门连接起来进行实时的通信和联系,这对于桥梁施工控制有着非常重要的意义。传统的桥梁施工控制技术往往无法及时反馈,从而导致桥梁在施工过程中各个部门要浪费大量的时间进行技术问题的交流,而利用网络连接能够避免这样的问题。在桥梁施工控制的过程当中可以采用能够进行即时通信的软件,通过该软件能够在施工控制中心与施工现场进行实时的信息交流,施工现场的工作人员能够实时汇报现场施工的各种数据,控制中心则对数据进行计算和处理,然后对下一步施工进行决策并反馈给施工现场。
结束语
施工控制不仅仅是在建桥中的安全系统,也是桥梁运营中的安全性和耐久性的综合监测系统。随着我国公路桥梁等基础设施建设进入高度发展的时期,做好桥梁施工控制可以保证桥梁施工的质量,减少乃至杜绝桥梁坍塌等安全事故的发生,对于社会主义经济发展以及和谐社会的构建都有重要意义。
参考文献:
丁浩.预应力砼连续梁桥的施工控制[J].中国高新技术企业.2008(09)
辛军.浅析我国桥梁施工控制的内容与方法[J].科技天地.2010.
黄文峰,谢恩赞.桥梁施工控制的内容和方法[J].湖南交通科技.2008.
王英,高琴.斜拉桥施工控制相关问题探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊).2010(11)