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浅谈基于施工控制的桥梁施工技术

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摘要:社会经济的快速发展也带动了桥梁建设的发展。在现代桥梁建设中,为保证施工的整体质量,进行施工控制成为整个工程中不可或缺的重要环节,而基于施工控制的施工技术也成为桥梁建设中的重要组成部分。文章结合桥梁施工建设的相关经验,探讨了基于桥梁施工控制的施工技术相关问题。

关键词:施工控制;桥梁施工技术;桥梁建设;城市交通;桥梁结构 文献标识码:A

中图分类号:U445 文章编号:1009-2374(2015)02-0118-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.0156

桥梁工程自19世纪中期发展而来,到20世纪中期发展成为当代桥梁,当代桥梁主要为城市交通道路以及公路而服务。在桥梁工程建设中,施工控制是其重要组成部分。由于在实际的桥梁施工过程中,受多种因素的影响,包括很多不可预知的因素,施工往往达不到既定的目标状态,难免出现各种误差现象,施工控制由此产生。所谓施工控制就是通过采取各种手段,并以施工安全为前提,确保桥梁的受力状态、线形等符合相关设计要求的工作。具体而言,就是对桥梁施工过程中可能存在的误差进行识别、分析,然后以设计标准和要求为准,进行模型修正,以对将建的桥梁结构作出正确的

预测。

1 桥梁施工控制的目的、影响因素和方法

1.1 目的

桥梁施工控制的内容主要是内力监控和变形监控。内力监控就是对桥梁主梁施工过程和桥梁建成后的应力(主要是合拢时间)进行控制,避免施工过程中出现主梁破坏现象,并保证成桥后的应力在标准范围内。变形监控即对每一节段箱梁的横向偏移和竖向挠度进行严格把控,并对偏差问题进行分析,并以此进行调整,以尽量减少偏差的手段。通过以上对桥梁施工控制内容的分析,总结桥梁施工控制的目的,主要是在保证施工安全的基础上,采取计算、现场监测、模型修正、识别参数等多种手段,保证桥梁的受力状态以及成桥后的线形均符合标准设计要求。

1.2 影响因素

在实际的施工中,与设计达到一致效果被视为理想状态,但一般很难真正实现,施工控制只能尽量减少与理想状态效果的差距。总结影响桥梁施工控制的因素主要包括结构参数、施工过程、温度变化等。

(1)结构参数:在所有施工过程中,难免出现截面尺寸误差现象,如果超出验收允许范围内的误差,就会致使桥梁结构出现变形现象。因此,结构参数应作为桥梁施工控制的重要考虑因素。

(2)施工过程:施工过程包括施工人员的技能水平、态度等,都在一定程度上决定目标能否实现。例如,在安装和制作构件时,由于技术水平有限或施工人员大意造成较大的偏差,就会影响后续的施工质量。又如,对于一些混凝土材料,实际材料内容与设计值有很大偏差,易引起结构变形等。因此,需要对施工过程进行严格的控制。

(3)温度变化:温度变化如季节性温差、温度骤变、昼夜温差等,都可能会对结构变形产生一定的影响;而且温度因素是难以预料和控制的,在具体的施工控制中难以把控,只能计算温度效应进行结构应力

控制。

1.3 方法

在实际的桥梁施工过程中,很难按照设定的施工标高进行,往往存在一些误差现象。基于施工控制的施工技术只能通过对各种误差的识别、分析,然后采取适当的调整措施,尽量减少误差现象和缩小偏差。目前比较常见的施工控制方法主要有以下三种:

(1)预测控制法:就是对可能影响桥梁施工质量的各种因素进行综合考虑,预测每一个施工步骤,使之后的施工步骤均能按照预测状态进行的一种控制方法。这种施工控制方法适用于所有桥梁的施工控制,尤其是对于那些已成结构状态后就不能进行调整的桥梁施工更有必要采用此法。

(2)自适应控制法:这一方法适用于那些具有不确定性系统的对象。在面对各种不确定性客观因素时,自适应控制系统能通过测量系统掌握和了解性能参数和输入输出状态,然后依照一定的设计方式采取措施对控制器的控制作用或者参数、结构进行更新,以期达到最佳控制效果的一种方法。

(3)线形回归分析法:该方法能对悬臂的重量、长度、箱梁挠度的一元或二元线性回归进行处理,然后建立起一个挠度线形回归模型,能模拟测算桥梁的挠度,也可分析梁挠度变形规律。但较以上两种方法而言,线形回归分析法的应用范围相对较小,主要是其不能修正施工或者温度所引发的误差问题。除此之外,该方法有效实施的前提是必须要有规律的数据做基础,因此,在梁段数较少的情况下,很难保证回归曲线的精准度。

2 基于施工控制的桥梁施工技术控制对策

通过对桥梁施工控制影响因素的分析,可知要做好桥梁的施工控制工作,应把控好以下施工要点:

2.1 结构参数控制方面

结构参数是施工控制的重要内容,其准确程度对最终结果的确切程度有直接的影响作用。保证结构参数的准确性,尽量控制在误差范围内是必须解决的问题,因此,应引起足够重视。结构参数问题主要包括三方面的内容:材料弹性模量、结构截面尺寸、动态取值和误差分析。在具体的施工中,为更好地识别不同集料、钢筋对工程的影响程度,可采取随机抽样的办法进行调查验证,然后与同类型桥梁进行取值类比分析。结构构件截面尺寸误差对结构变形和内力等分析结果产生直接影响作用,为此控制误差,可进行实测数据的方法对结构尺寸取值作动态修正,然后以此进行误差分析。而材料弹性模量也是影响结构变形的重要因素,尤其对超静定结构的分析结果有很大影响。但通常情况下,施工成品构件中的弹性模量总会与设计值有出入,因此,只能在控制过程中注意合理估计误差的取值范围。

2.2 施工过程控制方面

2.2.1 施工过程的监测。对于施工各个阶段中的结构变形、内力的可能预计值都是能够进行预测的,通过对桥梁施工过程的有效监测,能及时发现误差,并及时采取相应的解决对策,避免造成大的事故,消除安全隐患。因此,对于整个施工过程的监测是桥梁建设安全和质量的重要保障。在具体的监测过程中,所监测的内容应主要围绕测量工作展开,包括测量设备的选择、测量方法的掌握程度、测量仪器的安装、数据采集的环境情况等进行监测,严格控制误差现象。

2.2.2 施工过程的质量控制。施工过程的质量控制主要包括对施工材料的质量控制、施工工序的把控以及对施工人员的管理控制。

(1)施工材料的质量控制:桥梁施工材料的优劣直接影响工程的整体质量,换言之,施工材料是施工质量的基础。因此,应重视施工材料的质量控制问题。在材料的选择、配置和使用方面应进行严格把控,同时严格控制材料的进场流程,避免材料在流程中出现质量问题。另外,也可对施工材料进行抽样检测,保证施工材料的质量。

(2)施工工序的把控:要求严格按照标准工序和设计方案施工,防止由于施工工序不合理或疏漏而引起的质量问题。

(3)施工人员的管理控制:施工人员的技能水平、态度等是影响施工质量的重要因素,因此对施工人员进行严格管理控制工作至关重要。应健全管理制度,明确规定施工的标准和要求,并将施工责任明确到个人,同时建立相应的奖惩机制,激发人员的工作热情。此外,对施工人员应加强技能培训和教育,提高人员的实际操作技能水平、专业知识及质量和安全意识。

3 结语

总之,桥梁施工过程中施工控制是其重要的组成部分,也是桥梁质量、安全的重要保证,因此,应十分重视基于施工控制的桥梁施工技术问题。

参考文献

[1] 黄宗元.基于施工控制的桥梁施工技术研究[J].科技风,2011,(22).

[2] 姚琳.基于施工控制的桥梁施工技术研究[J].科技创新导报,2011,(20).

[3] 张立艳.关于道路桥梁的施工技术质量的探讨[J].科技致富向导,2014,(13).

[4] 甘育才.桥梁施工控制方法及影响桥梁施工控制的因素分析[J].科技创新与应用,2012,(16).

作者简介:李高峰(1976-),男,湖北宜城人,湖北省宜城市公路管理局工程师,研究方向:路桥建设与养护。