大跨度变截面预应力连续梁桥施工过程监控分析
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摘要：在大跨度预应力混凝土连续桥梁的施工工作中，桥梁受到其结构的荷载状态、环境温度、湿度和混凝土自身不断变化等因素的影响，其内部的结构内力和形变会产生一定的变化，加之连续桥梁施工周期长、工艺复杂、分段多、施工难度大等特点，连续桥梁的结构实际状态很容易与理想状态之间产生差异，因此在整个桥梁施工过程中有必要对桥梁的高度、线形、应力等实施严格的全过程施工监控，对大跨度桥梁每一施工段进行详细的分析和实测数据验证，确保工程实际质量能够准确的实现预期设计目标。
关键词：连续桥梁 施工监控 线形控制 应力监测
Abstract: in the large span prestressed concrete continuous bridge construction work, the structure of the bridge by loading state, environmental temperature, humidity and concrete its constant change and other factors, the internal structure of the internal force and deformation will produce certain change, together with continuous bridge construction cycle is long, complex process, stage, more difficult construction and other characteristics, continuous bridge structure's actual state is very easy and ideal condition have differences between, so in the whole bridge construction process is necessary to the height of the bridge, such as linear, the stress imposed a strict monitoring the whole process of construction, the large span bridge construction period each a detailed analysis of the measured data and verification, and to ensure the project actual quality can achieve the desired goals of accurate design.
Keywords: continuous bridge construction monitoring the linear control stress monitoring
中图分类号：U448.21+5文献标识码：A文章编号：
一、连续桥梁施工控制影响因素分析。
1.大跨度连续桥施工中变截面的截面尺寸误差会导致其截面特征参数的误差，截面尺寸受到结构变形和内力变化影响而改变，施工过程中截面特征参数可能会成为动态数据，需要实时监测数据对截面特征参数进行动态修正并作误差分析。
2.温度及混凝土收缩徐变。温度变化对桥梁结构的内力和形变有着较大的影响，桥身混凝土内部温度较为稳定，外部温度变化明显会导致其内部应力剧烈变化，部分地方会出现膨胀变形或产生裂纹，所以需要通过定时的温度观测来尽量减小温度的影响，合理进行施工时间安排；混凝土收缩徐变与桥梁结构的形成历程有着密切的关系，在混凝土桥梁结构中，混凝土收缩、徐变对结构的内力与形变都有明显影响。
3.连续桥荷载参数。何在参数主要是指施工桥梁结构构件的自重力、施工临时荷载和预加力等。对于大跨度变截面预应力连续桥梁施工，会由于容量变化等原因引起构件自重变化，而且变化通常是没有规律的，一些施工材料或施工设备的不合理组织对放会对桥梁产生临时载荷，也会使荷载参数产生误差，而对于结构体系中预应力的损失变化也不可挽回，也会对荷载参数产生不小的影响。
二、连续梁桥的施工监控。
1.施工监控的目的。大跨度连续桥施工过程中会受到多方面的影响，其中主梁施工时它的应力和线形会受到混凝土收缩、预应力、温度、梁重等因素的影响产生质量误差，加之连续梁桥的跨径较大，施工周期长，节段多，工艺复杂，施工难度大等特点，连续桥梁结构和参数更容易产生误差，使实际工程与预期工程目标产生差异，无论桥梁安全还是建筑合格标准都不能得到保证，如果不加以控制调整，可能会导致桥梁合拢困难，成桥后主梁的线形和结构中内力将难以满足设计要求，并且施工过程中极易导致超应力情况，造成严重后果。为了确保连续桥梁在整个施工周期内结构的受力和形变始终能够保持在安全范围内，保证桥身整体质量符合设计要求、结构状态接近设计期望，在主桥施工过程中必须要进行严格的施工监控。
2.施工监控的原则。
2.1施工监控是一项重要工作，其监控内容主要是两个方面，一方面是监控方将参与重大工序与工艺施工方案的审查监控工作，逐项检查各项施工项目是否准确按照施工设计方案进行施工，对错误施工、施工不当等现象进行及时指导更正，另一方面监控方对成桥目标进行有效控制，修正正在施工过程中各种成桥目标的参数误差对成桥的影响，对于已经出现的非人为因素造成的某施工段结构变形、线形不标准情况进行及时返工或者护理。
2.2施工监控的原则应按照一定标准要求来工作，首先是受力要求，反映预应力混凝土连续梁桥受力的主要是箱梁的截面内力状况，通常起到控制作用的是箱梁的上、下缘正应力，他们与箱梁截面轴力和弯矩有关，弯矩是箱梁中起控制作用的关键因素，所以监控工作要确保箱梁弯矩的范围使其符合受力要求的原则；线形主要为主梁的中线偏移与标高位置，通过长期变形稳定后主梁的标高要满足设计需求，这是施工监控的主要原则。
3.施工监测的范围。对大跨度连续桥梁的施工监测工作要全面到位，确保工程的安全和质量达标，施工过程中线形及应力的测试是监控的重要手段，而施工主要采用悬臂施工，监控工作要保证悬臂施工过程中悬臂端的稳定、结构线形、变位和状态符合设计要求；对各个施工段施工情况进行审查，同时对桥梁主梁或其它部位成型后的线形、数据进行实测，控制线形参数等在规定的范围内，监控工作范围还有对各梁端的变形及高程实施控制，对梁箱控制截面应力监测，对每日温度进行观测等。
三、施工监测的方法和实施。
1.施工监测的方法。预应力混凝土梁桥的施工监控一般有两种方法，第一种是预测控制法：所谓预测控制就是在施工过程中或施工前对桥梁施工工程作出计划方案，全面考虑到各种影响桥梁结构状态因素，确定最终成桥目标，制定合格标准，还要对桥梁结构的每一个施工节段形成前后的状态进行预测，这个需要在施工过程中进行，随着施工进程制定预测计划，使施工按照预定的理想状态顺利进行。由于预测状态与实际状态一定会存在一些误差，
还有些误差对施工目标的影响需要在后续施工状态的预测加以考虑，以此循环直到整个施工工程竣工并且能与设计结构要求相符合。预测控制法的实施很有必要性，可以应用到许多建筑施工之中，它是以现代控制理论为理论基础一个先进控制方法，其常见的预测方法有卡尔曼滤波法和灰色理论法等。第二种监控方法是自适应控制方法：这种方法具有很大的灵活性和准确性，在施工进程中频繁的进行实测，并通过对桥梁结构的主要参数进行识别或估计，找出产生偏差的因素来修正桥梁的相关重要参数，达到控制误差的目的，从而达到对桥梁线形控制和应力监测的目的。但这种方法也存在很多难点和弊端，由于连续桥梁的施工工艺过于复杂，且工期较长，在施工过程中出现的影响因素相对频繁，比如结构刚度、梁桥重量、施工载荷、混凝土收缩徐变等，因此对这种多分段、多工艺的设计工程，参数识别和测量的工作量过大，而且容易出现人为误差，这里可以通过对参数误差进行优化调整进行一定的弥补。
2.施工监控的实施。施工监控的实施主要从两个方面着手，一个是线形的控制，一个是应力的监测。
2.1线形控制。连续桥梁线形控制工作至关重要，首先要对桥梁的预拱度进行理论计算，先建立一个正确的桥梁模型和性能指标，然后将相关参数及桥梁的施工状况、荷载等输入施工控制计算分析长须进行理论计算，从而得到桥梁各施工阶段的理论预拱度；得到桥梁理论预拱度后要创立模型，计算立模标高，通过运用主梁各阶段李立模标高理论计算公式求出相关数据，最终绘制出挠度曲线；最后对连续桥梁线形进行位移监测，监测方法是选用高精度水准仪，高程控制测量控制网和全站仪等对大桥主梁轴线和外表线形进行测量，定周期短对桥梁线形进行实时监测。
2.2控制截面应力监测。变截面的应力监测也是施工监控中的一个重要内容。考虑到分段工程的施工顺序、施工周期、施工工艺以及预应损失等因素，在建立连续桥梁应力控制截面图时要选择正确关键的截面处，应力监测的目的是了解箱梁实际应力状态，所以应力控制截面不能太少，否则无法正确了解箱梁应力状态和预应力损失情况。对于测试的状态和数量要分别对施工中的工况和特殊情况的应力进行跟踪监测，然后对体系转换后箱梁结构各种工况改变后的应力进行监测，直到整个施工工程竣工。
结语：对大跨度变截面预应力连续桥梁施工过程实施监控具有重要意义，通过施工监控可以使施工工艺参数、各阶段的立模标高确立更加合理，是桥梁机构内力和线形符合设计要求的重要保证，施工监控中的重要工作有线形的控制和应力的检测，完善的监控工作可以使施工方及时掌握桥梁实际结构线形、应力的真实状态，使桥梁工程的施工质量得到保障，使其运营更加安全可靠。
参考文献：
【1】方炫强 邱松 吴峰 《大跨度变截面预应力连续梁桥的施工监控》 港工技术与管理 2011.2
【2】夏文俊 陈风平 童浩 《大跨度预应力混凝土连续梁桥施工监控技术》 现代交通技术 2007.4
【3】徐君兰 项海帆 《大跨度桥梁施工控制》【M】 人民交通出版社 2000