橋梁施工控制系統(tǒng)的方法

宋發(fā)煥

(上饒市公路管理局玉山分局，江西 玉山 334700)

由于具體的橋梁施工實際不同，所以在建立橋梁施工控制系統(tǒng)和確定這種系統(tǒng)的功能時，也應(yīng)體現(xiàn)出不同。不過，盡管橋梁施工控制系統(tǒng)的類型不同，但都必須具有管理和控制的功能，也即是應(yīng)該由施工控制管理與施工現(xiàn)場控制兩個分系統(tǒng)組成，而每個分系統(tǒng)又是由多個支系統(tǒng)組成的。下面我們就將對這些系統(tǒng)進行具體的闡釋。

1 橋梁施工控制系統(tǒng)

1.1 橋梁施工控制管理分系統(tǒng)

橋梁特別是大跨度橋梁，由于其工程較大而且通常會涉及到業(yè)主、設(shè)計、施工、工程監(jiān)理、政府監(jiān)督、施工控制等多個部門與單位，所以在對其實施控制管理之前，必須首先建立一個完善的控制管理系統(tǒng)和組織機構(gòu)，以更好的實現(xiàn)各個部門的協(xié)同作戰(zhàn)與高效運轉(zhuǎn)。在實際的操作中，各個部門和單位在橋梁的施工過程中，起著不同的作用:首先，業(yè)主作為施工控制的委托者和協(xié)調(diào)者，主要負責(zé)對施工控制中的內(nèi)容、方案以及目標提出自己的意見，并對施工控制過程中的問題進行及時的協(xié)調(diào);其次，設(shè)計單位主要負責(zé)確認的任務(wù)，任務(wù)內(nèi)容包括施工控制單位根據(jù)控制需要提出的設(shè)計變更、施工方法以及工藝的變更，同時還有針對施工控制的內(nèi)容、方案、目標所發(fā)表的意見;其三，施工單位作為橋梁施工的直接實施者以及施工控制的具體實施者和受益者，將嚴格按照設(shè)計與控制的要求進行施工，及時反饋施工情況并提出合理建議;其四，工程監(jiān)理作為控制與施工單位之間的直接聯(lián)系者，主要負責(zé)對施工單位的監(jiān)督，并對其施工結(jié)果進行檢查和驗收;其五，政府監(jiān)督的內(nèi)容相對簡單，主要對控制的內(nèi)容、方案、目標進行監(jiān)督并發(fā)表一定的意見;其六，施工控制單位作為組織者和實施者，負責(zé)內(nèi)容包括施工控制內(nèi)容、方案與目標的制定與實施。

1.2 施工現(xiàn)場控制分系統(tǒng)

作為施工控制系統(tǒng)的核心，施工現(xiàn)場控制分系統(tǒng)又可以分為施工控制分析、結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測與參數(shù)識別以及誤差分析與實時跟蹤分析三個支系統(tǒng)。首先，施工控制分析支系統(tǒng)。為了滿足施工過程中結(jié)構(gòu)的多變性要求，施工控制分析支系統(tǒng)必須具有很強的適應(yīng)性、可視性和可操作性。一般來說，在這一系統(tǒng)中，有很多軟件可以用于施工控制分析，但在選擇和使用的過程中要注意從實際情況出發(fā)，以便能更準確的反映當(dāng)前的施工狀態(tài)并及時采取措施加以調(diào)整和改變，從這一角度來說，施工控制分析支系統(tǒng)是驗證當(dāng)前橋梁的結(jié)構(gòu)狀態(tài)是否與實際相符以及及時對未來狀態(tài)進行預(yù)測的有力工具;其次，結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測與參數(shù)識別支系統(tǒng)。由這一支系統(tǒng)的名稱我們可以知道，它又包含監(jiān)測結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)以及量測和識別結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)兩個子系統(tǒng)，對于前者來說，其主要任務(wù)就是為控制模擬分析提供一些合理的基本的參數(shù)，而后者的主要任務(wù)是根據(jù)當(dāng)前施工狀態(tài)與設(shè)計值的相符情況，向有關(guān)決策人員和機構(gòu)提供一些實際的參數(shù);最后，誤差分析與實時跟蹤分析支系統(tǒng)。在進行施工控制的過程中，誤差的存在總是在所難免的，這些誤差會給施工帶來不小的麻煩和影響，使其不斷偏離施工的理想狀態(tài)和控制目標。一般來說，這一支系統(tǒng)是由最優(yōu)控制系統(tǒng)和施工超前預(yù)測控制系統(tǒng)兩部分組成。

2 建立橋梁施工控制系統(tǒng)的方法

2.1 監(jiān)控測量橋梁施工過程中每一階段的結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形情況

在進行監(jiān)控測量的過程中，應(yīng)該把重點放在對主要施工設(shè)備的重最和位置、主要材料試驗結(jié)果的彈性模量和容重以及主要結(jié)構(gòu)截面的應(yīng)力狀態(tài)的測量與監(jiān)控上。

2.2 估計計算參數(shù)以及結(jié)構(gòu)狀態(tài)

在對計算參數(shù)進行估計時，可以采用參數(shù)辨識的方法，而這種方法是建立在對結(jié)構(gòu)靜力進行分析的基礎(chǔ)之上的，需要進行估計的計算參數(shù)主要應(yīng)該包括預(yù)應(yīng)力損失、收縮徐變系數(shù)等幾種。對結(jié)構(gòu)狀態(tài)的估計則要以包含有量測誤差的監(jiān)控測量結(jié)果為對象，對其進行狀態(tài)向量的最優(yōu)估計。

2.3 分析結(jié)構(gòu)模擬

在對結(jié)構(gòu)模擬進行分析的過程中，通常采用的是一種專用的橋梁施工控制分析軟件。這一分析過程又包括兩種不同類型的分析:其一，結(jié)構(gòu)倒退分析。通過這一分析，可以計算出橋梁在施工階段應(yīng)該具有的目標狀態(tài);其二，結(jié)構(gòu)前進分析。通過這一分析，可以計算出橋梁在下一個施工階段各項內(nèi)容的預(yù)測值。

2.4 比較各施工階段的目標狀態(tài)和實際狀態(tài)

當(dāng)在施工的實際過程中，發(fā)現(xiàn)其目標狀態(tài)和實際狀態(tài)是不相符的，存在較大偏差，那么應(yīng)及時采取有效措施，比如對結(jié)構(gòu)模擬進行分析計算，然后對橋梁施工的實際狀態(tài)進行有效的調(diào)整，以使實際的施工狀態(tài)與目標狀態(tài)盡可能的接近。

2.5 應(yīng)用上述方法和流程于橋梁施工控制系統(tǒng)建立的全過程

上述四個方法和過程必須貫穿于橋梁施工控制系統(tǒng)建立的全過程，而且在對各項內(nèi)容進行監(jiān)測、估計、分析、調(diào)整的過程中，必須盡力使施工的實際狀態(tài)與設(shè)計的目標狀態(tài)盡可能的接近。

除此之外，隨著信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的持續(xù)快速發(fā)展以及傳統(tǒng)的橋梁施工控制系統(tǒng)需要大量人力物力的投入、自動化程度不足、效果反饋的周期過長等缺陷，在對橋梁施工控制系統(tǒng)的建立方法進行探討之際，竭力構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)智能化橋梁施工控制系統(tǒng)就不得不提。這一系統(tǒng)的建立能夠在很大程度上彌補傳統(tǒng)系統(tǒng)的不足，使橋梁施工控制自動化程度和工作效率更高，并能有效地節(jié)約建設(shè)資源，它是在以后的實踐中必須加以重視和努力的方向。

3 結(jié)語

在橋梁的施工過程中，建立有效的控制系統(tǒng)，能夠保證橋梁建設(shè)的質(zhì)量與安全，使各方面信息暢通、協(xié)調(diào)一致，并能有效節(jié)約資源。本文主要從橋梁施工控制系統(tǒng)的闡釋出發(fā)，探討了建立橋梁施工控制系統(tǒng)的方法與流程，并提出在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，加快建立網(wǎng)絡(luò)自動化橋梁施工控制系統(tǒng)的必要性。在論述中，可能由于本人能力的有限，會出現(xiàn)諸多不合理甚至是不正確之處，需要在以后的研究與實際應(yīng)用中加以規(guī)避，以更好的加深對這一問題的理解與認識程度。

［1］李春林，朱永宏.分析橋梁施工控制系統(tǒng)的建立［J］.黑龍江交通科技，2007，30(7):78 －78.

［2］任艷紅.橋梁施工控制系統(tǒng)的內(nèi)容探析［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2011，2(20):27 －27.

［3］楊姍姍.網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下智能化橋梁施工控制系統(tǒng)探討［J］.科技致富向?qū)В?011，9(24):250 －250.

［4］姜天曉.關(guān)于橋梁施工控制中若干重點問題的探討［J］.工程與建設(shè)，2012，1(5):673 －675.

［5］甘育才.橋梁施工控制方法及影響橋梁施工控制的因素分析［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012，3(12):173 －173.

［6］艾則孜·買提庫爾班.淺談橋梁施工控制的影響因素［J］.南北橋，2009，3(5):126 －129.