论文部分内容阅读
摘 要：本文分析了桥梁施工中的误差类型，介绍了目前桥梁施工中常用的误差调整方法，在进行误差分析的基础上，提出了施工中可操作的误差控制措施，对于桥梁施工中的误差控制和调整具有一定的指导意义。
关键词：桥梁施工；误差分析；控制措施
中图分类号： K928 文献标识码： A 文章编号：
在实际施工中, 桥梁结构的实际状态与理想状态总是存在一定的误差。究其原因, 主要是由于设计参数误差、施工误差、测量误差、结构分析模型误差及与时间历程有关的混凝土收缩、徐变等综合因素影响所致。既然桥梁结构的实际状态与理想状态总是存在着一定的偏差, 那么用什么理论和方法去分析这些误差, 如何调整这些误差、控制其影响, 对结构的行为预测分析, 是我们对预拱度控制
所要解决的重要问题。
桥梁施工中的误差分类
1.设计参数误差
在进行桥梁施工控制结构分析时所采用的理想设计参数与实际状态所具有的相应设计参数存在的偏差，主要有以下三个方面：
（1）结构几何形态参数
对混凝土桥梁而言，结构几何形态参数主要指桥梁结构的跨径、标高、轴线等。在施工中，桥梁结构的跨径是比较容易保证的，但标高和轴线却容易受施工误差以及施工其它条件影响而偏离值。
（2）截面特征参数
截面误差的存在将直接导致截面特性（面积、惯性矩等）出现偏差，从而直接影响结构分析的内力、变形结果。对于大跨度的桥梁施工，由于多是采用分段现浇或预制，在施工过程中预先控制好模板尺寸，其偏差影响便有限。对于在工地现场预制，截面误差则较大，需进行现场量测，修正计算模型。
（3）与时间相关的参数
温度和混凝土龄期、收缩徐变是随时间而变化的设計参数。温度的变化对桥梁结构的内力和变形有较大的影响，而且桥梁结构中的温度场是至今无人搞清楚的难题。为了减少温度变化对桥梁结构的影响，在施工控制中一贯的做法是选择在清晨定时观测，从而将温度对桥梁结构的影响相对滤除。
2.施工误差
施工控制是为施工服务的，反过来，施工的好坏又直接影响控制目标的实现，除要求施工工艺必须符合控制要求外，在施工控制中必须计入施工条件非理想化而带来的构件制作，安装等方面的误差，使施工状态保持在控制中。
3.测量误差
测量包括结构温度测量、应力测量、变形测量等，是桥梁施工控制最基本手段之一。因为测量仪器、仪器安装、测量方法、数据采集、环境情况等存在误差。该误差一方面可能造成结构实际参数、状态与设计或控制值吻合较好的假象，也可能造成将来本来较好的状态调整得更差的情况。
4.结构分析误差
无论采用什么分析方法和手段，总是要实际桥梁结构进行简化，建立计算模型，这种简化使计算机模型与实际情况之间存在误差，包括各种假定，边界条件处理、模型化的本身精度等。
桥梁施工中的误差控制措施
1.结构参数误差的控制
结构设计参数误差是引起桥梁施工控制误差的主要因素，因此消除结构参数误差是施工控制的首要目标。但由于结构设计参数众多，不可能对每一个参数都进行误差处理，因此需要找出施工过程中对结构状态影响较大的设计参数即主要设计参数，这也是施工控制中进行结构参数识别修正的前提。确定设计参数对结构响应的影响程度可以通过参数的敏感性分析来解决。结构参数敏感性分析的任务就是要确定对桥梁施工结构行为影响较大的设计参数,其基本步骤为：首先对各施工阶段进行仿真分析，根据所建立的仿真有限元模型，确定各阶段所包含的结构设计参数；选定施工控制目标函数，利用前一步中的结构分析系统修改各设计参数值(参数的变化幅度控制在1%左右)，计算各施工状态中控制目标的变化幅度，并建立各参数的敏感函数；根据敏感性函数求出各参数的敏感因子，从而确定出各施工阶段的主要设计参数和次要设计参数。桥梁施工误差的控制中，敏感性很强和较强的参数应作为主要设计参数，加强这些参数的取值和误差识别，而对那些影响较迟钝的参数则作为次要参数忽略它们的误差对整体控制误差的影响。
2.测量误差的控制
测量放线是工程建设的前提和基础,精确的测量放线能够保障工程质量。比如，在工程施工放样的过程中,如果在放样时出现错误甚至比较大的误差，都将会对工程的后续建设造成难以弥补的损失，既影响了工程质量又延误了工期。因此在工程建设前期，必须认真的进行实地的考察，深入现场制定切合实际的工程测量方案和测量误差的控制措施，从而确保后续的工程建设能够满足桥梁建设的需要。
3.施工材料的控制
桥梁工程建设的过程中需要各种各样的材料，如水泥、砂子、石子、水等等,原材料质量的优劣将直接影响所建桥梁的质量，为此在桥梁建设前必须设置专门的人员和检测设备对原材料的质量进行把控。原材料的质量控制主要是通过相应的实验进行量测，比如沙石的含泥率实验、土的饱和强度实验、混凝土立方体抗压强度实验、钢筋的抗拉、抗弯性能、砌体强度实验以及混凝土的坍落度实验等等，这些通过规范制作的实验能够有效的确保工程原材料的质量。同时,在原材料使用的过程中，也必须密切注意原材料的变化情况，如果外界水分过大、温度过高或者过低都会对原材料的性能产生影响，此时必须通过相应的技术人员对材料的性能再次进行评定才可以用于桥梁建设。
4.施工人员的控制
人是桥梁工程建设的主体，在整个桥梁建设的过程中,人起着最重要的作用,对工程质量的影响也最大。在水利工程建设中，由于水利工程建设与水有着密切的联系，因而对人员要求也就更高，水利工程建设的过程中，施工人员必须时刻牢记工程质量的重要性，在工程建设的过程中各司其职，对隐蔽的工程进行检测和控制，从而确保工程质量。同时,在人员的安排方面，施工负责人必须安排专业的人员对工程建设的原材料进行控制，在工程建设中避免玩忽职守，对自己的版块负责到底。
三、结束语
对公路桥梁施工而言，桥梁在设计、施工及养护方面的不当都会造成不同质量通病的发生，对桥梁的使用质量和使用寿命形成影响，进而对我国交通运输行业的发展、路桥施工企业的经济效益以及行车的安全等构成威胁。从桥梁建设的现状来看，存在的质量问题涉及各个方面，合理的分析桥梁施工中的误差及其控制措施具有很大的现实意义，必须对可能发生的误差进行系统的分析与研究，在此基础上对桥梁建设的各个环节加以控制和管理，以保证桥梁使用的稳定性和安全性，进而提高桥梁的使用质量与使用寿命。
参考文献：
[1]向中富.桥梁施工控制技术[M].北京:人民交通出版社,2001.5
[2]徐永泉.建设工程项目的质量控制[J].低温建筑技术,2004.6
[3]王祖和.项目质量管理[M].北京:机械工业出版社,2005
关键词：桥梁施工；误差分析；控制措施
中图分类号： K928 文献标识码： A 文章编号：
在实际施工中, 桥梁结构的实际状态与理想状态总是存在一定的误差。究其原因, 主要是由于设计参数误差、施工误差、测量误差、结构分析模型误差及与时间历程有关的混凝土收缩、徐变等综合因素影响所致。既然桥梁结构的实际状态与理想状态总是存在着一定的偏差, 那么用什么理论和方法去分析这些误差, 如何调整这些误差、控制其影响, 对结构的行为预测分析, 是我们对预拱度控制
所要解决的重要问题。
桥梁施工中的误差分类
1.设计参数误差
在进行桥梁施工控制结构分析时所采用的理想设计参数与实际状态所具有的相应设计参数存在的偏差，主要有以下三个方面：
（1）结构几何形态参数
对混凝土桥梁而言，结构几何形态参数主要指桥梁结构的跨径、标高、轴线等。在施工中，桥梁结构的跨径是比较容易保证的，但标高和轴线却容易受施工误差以及施工其它条件影响而偏离值。
（2）截面特征参数
截面误差的存在将直接导致截面特性（面积、惯性矩等）出现偏差，从而直接影响结构分析的内力、变形结果。对于大跨度的桥梁施工，由于多是采用分段现浇或预制，在施工过程中预先控制好模板尺寸，其偏差影响便有限。对于在工地现场预制，截面误差则较大，需进行现场量测，修正计算模型。
（3）与时间相关的参数
温度和混凝土龄期、收缩徐变是随时间而变化的设計参数。温度的变化对桥梁结构的内力和变形有较大的影响，而且桥梁结构中的温度场是至今无人搞清楚的难题。为了减少温度变化对桥梁结构的影响，在施工控制中一贯的做法是选择在清晨定时观测，从而将温度对桥梁结构的影响相对滤除。
2.施工误差
施工控制是为施工服务的，反过来，施工的好坏又直接影响控制目标的实现，除要求施工工艺必须符合控制要求外，在施工控制中必须计入施工条件非理想化而带来的构件制作，安装等方面的误差，使施工状态保持在控制中。
3.测量误差
测量包括结构温度测量、应力测量、变形测量等，是桥梁施工控制最基本手段之一。因为测量仪器、仪器安装、测量方法、数据采集、环境情况等存在误差。该误差一方面可能造成结构实际参数、状态与设计或控制值吻合较好的假象，也可能造成将来本来较好的状态调整得更差的情况。
4.结构分析误差
无论采用什么分析方法和手段，总是要实际桥梁结构进行简化，建立计算模型，这种简化使计算机模型与实际情况之间存在误差，包括各种假定，边界条件处理、模型化的本身精度等。
桥梁施工中的误差控制措施
1.结构参数误差的控制
结构设计参数误差是引起桥梁施工控制误差的主要因素，因此消除结构参数误差是施工控制的首要目标。但由于结构设计参数众多，不可能对每一个参数都进行误差处理，因此需要找出施工过程中对结构状态影响较大的设计参数即主要设计参数，这也是施工控制中进行结构参数识别修正的前提。确定设计参数对结构响应的影响程度可以通过参数的敏感性分析来解决。结构参数敏感性分析的任务就是要确定对桥梁施工结构行为影响较大的设计参数,其基本步骤为：首先对各施工阶段进行仿真分析，根据所建立的仿真有限元模型，确定各阶段所包含的结构设计参数；选定施工控制目标函数，利用前一步中的结构分析系统修改各设计参数值(参数的变化幅度控制在1%左右)，计算各施工状态中控制目标的变化幅度，并建立各参数的敏感函数；根据敏感性函数求出各参数的敏感因子，从而确定出各施工阶段的主要设计参数和次要设计参数。桥梁施工误差的控制中，敏感性很强和较强的参数应作为主要设计参数，加强这些参数的取值和误差识别，而对那些影响较迟钝的参数则作为次要参数忽略它们的误差对整体控制误差的影响。
2.测量误差的控制
测量放线是工程建设的前提和基础,精确的测量放线能够保障工程质量。比如，在工程施工放样的过程中,如果在放样时出现错误甚至比较大的误差，都将会对工程的后续建设造成难以弥补的损失，既影响了工程质量又延误了工期。因此在工程建设前期，必须认真的进行实地的考察，深入现场制定切合实际的工程测量方案和测量误差的控制措施，从而确保后续的工程建设能够满足桥梁建设的需要。
3.施工材料的控制
桥梁工程建设的过程中需要各种各样的材料，如水泥、砂子、石子、水等等,原材料质量的优劣将直接影响所建桥梁的质量，为此在桥梁建设前必须设置专门的人员和检测设备对原材料的质量进行把控。原材料的质量控制主要是通过相应的实验进行量测，比如沙石的含泥率实验、土的饱和强度实验、混凝土立方体抗压强度实验、钢筋的抗拉、抗弯性能、砌体强度实验以及混凝土的坍落度实验等等，这些通过规范制作的实验能够有效的确保工程原材料的质量。同时,在原材料使用的过程中，也必须密切注意原材料的变化情况，如果外界水分过大、温度过高或者过低都会对原材料的性能产生影响，此时必须通过相应的技术人员对材料的性能再次进行评定才可以用于桥梁建设。
4.施工人员的控制
人是桥梁工程建设的主体，在整个桥梁建设的过程中,人起着最重要的作用,对工程质量的影响也最大。在水利工程建设中，由于水利工程建设与水有着密切的联系，因而对人员要求也就更高，水利工程建设的过程中，施工人员必须时刻牢记工程质量的重要性，在工程建设的过程中各司其职，对隐蔽的工程进行检测和控制，从而确保工程质量。同时,在人员的安排方面，施工负责人必须安排专业的人员对工程建设的原材料进行控制，在工程建设中避免玩忽职守，对自己的版块负责到底。
三、结束语
对公路桥梁施工而言，桥梁在设计、施工及养护方面的不当都会造成不同质量通病的发生，对桥梁的使用质量和使用寿命形成影响，进而对我国交通运输行业的发展、路桥施工企业的经济效益以及行车的安全等构成威胁。从桥梁建设的现状来看，存在的质量问题涉及各个方面，合理的分析桥梁施工中的误差及其控制措施具有很大的现实意义，必须对可能发生的误差进行系统的分析与研究，在此基础上对桥梁建设的各个环节加以控制和管理，以保证桥梁使用的稳定性和安全性，进而提高桥梁的使用质量与使用寿命。
参考文献：
[1]向中富.桥梁施工控制技术[M].北京:人民交通出版社,2001.5
[2]徐永泉.建设工程项目的质量控制[J].低温建筑技术,2004.6
[3]王祖和.项目质量管理[M].北京:机械工业出版社,2005