淺談基于施工控制的橋梁施工技術

沈鳳林

【摘 要】由于近些年我國橋梁需求量的提升和橋梁技術水平的不斷提高，使得我國大跨徑、更符合實際要求的橋梁大量興建，橋梁施工控制的重要性也就日益重要。基于此，本文著重分析基于施工控制的橋梁施工技術。

【關鍵詞】橋梁施工；控制；因素

1、橋梁施工控制的目的、影響因素和方法

1.1、作用

預應力混凝土橋梁由于其可以增大橋梁跨徑，并且可以有效地減少橋梁的建設費用等優(yōu)勢，使得其在橋梁建設中被廣泛采用。良好的橋梁施工控制的重要性在于其能確保橋梁的安全性。這就要求橋梁施工過程中應該嚴格按照施工方案和方法進行，這樣可以有效確保各個階段的施工過程得到控制，及時掌控施工的進度，預防因為施工方法不當或者監(jiān)控不利造成的安全隱患，使得橋梁施工更加安全高效地進行。對于橋梁施工控制不僅要分析各個階段和工序的施工合理性，還要在施工過程中進行實際測試，把橋梁上部結構內(nèi)力、變形值與預測模型的計算值進行對比，并且進行合理化分析和調(diào)整。同時對于橋梁的運營養(yǎng)護階段，也需要在施工過程中預留觀測點，從而提供實際數(shù)據(jù)支持，為橋梁使用過程中的安全性提供有利保證。對于施工中比較常見的預應力混凝土連續(xù)梁，其在施工過程中，首先要把主梁澆筑成形，即對T型鋼構懸臂進行澆筑，之后還要將對稱的單“T”靜定結構經(jīng)過體系轉(zhuǎn)換使其成為超靜定結構。由于橋梁施工的復雜性，會出現(xiàn)各種各樣的復雜狀況，可能為施工過程或者以后運營埋下安全隱患，所以在施工過程中高效地施工控制是十分必要的。綜上可知，橋梁施工控制對于保證橋梁施工安全和橋梁運營安全都有著十分重要的意義。

1.2、影響因素

在實際的施工中，與設計達到一致效果被視為理想狀態(tài)，但一般很難真正實現(xiàn)，施工控制只能盡量減少與理想狀態(tài)效果的差距?？偨Y影響橋梁施工控制的因素主要包括結構參數(shù)、施工過程、溫度變化等。

（1）結構參數(shù)：結構參數(shù)是橋梁結構在施工過程中進行模擬分析的基礎，其取值的準確與否會直接影響到結構理論分析的結果，其對于橋梁施工控制的影響不言而喻。在實際橋梁施工過程中結構參數(shù)取值是與設計過程中的理論參數(shù)取值存在一定差距的，而這些參數(shù)取值的差距就是施工控制中所應注意的問題，所以施工過程中對這些結構參數(shù)的正確取值，使得真實的結構參數(shù)取值與設計的結構參數(shù)取值盡量縮小，成為了施工控制的重要環(huán)節(jié)。

（2）施工過程：施工過程包括施工人員的技能水平、態(tài)度等，都在一定程度上決定目標能否實現(xiàn)。例如，在安裝和制作構件時，由于技術水平有限或施工人員大意造成較大的偏差，就會影響后續(xù)的施工質(zhì)量。又如，對于一些混凝土材料，實際材料內(nèi)容與設計值有很大偏差，易引起結構變形等。因此，需要對施工過程進行嚴格的控制。

（3）施工監(jiān)測：施工檢監(jiān)測的具體內(nèi)容是對施工過程中應力、應變以及材料力學指標等內(nèi)容的監(jiān)測。它是橋梁施工安全能夠得到保證的重要組成部分，也是施工過程中必不可少的一個環(huán)節(jié)，所以在施工監(jiān)測過程中，盡量保證數(shù)值的準確性是十分必要的，可以有效地保證橋梁施工控制的安全性。

（4）混凝土收縮與徐變

混凝土的收縮徐變會產(chǎn)生不可忽視的內(nèi)力，而這需要在計算設計模型時充分考慮，對于混凝土收縮徐變的充分、合理考慮是橋梁施工控制中很重要的一環(huán)。

1.3、方法

在實際的橋梁施工過程中，很難按照設定的施工標高進行，往往存在一些誤差現(xiàn)象。基于施工控制的施工技術只能通過對各種誤差的識別、分析，然后采取適當?shù)恼{(diào)整措施，盡量減少誤差現(xiàn)象和縮小偏差。目前比較常見的施工控制方法主要有以下三種：

（1）預測控制法

就是對可能影響橋梁施工質(zhì)量的各種因素進行綜合考慮，預測每一個施工步驟，使之后的施工步驟均能按照預測狀態(tài)進行的一種控制方法。這種施工控制方法適用于所有橋梁的施工控制，尤其是對于那些已成結構狀態(tài)后就不能進行調(diào)整的橋梁施工更有必要采用此法。

（2）自適應控制法

這一方法適用于那些具有不確定性系統(tǒng)的對象。在面對各種不確定性客觀因素時，自適應控制系統(tǒng)能通過測量系統(tǒng)掌握和了解性能參數(shù)和輸入輸出狀態(tài)，然后依照一定的設計方式采取措施對控制器的控制作用或者參數(shù)、結構進行更新，以期達到最佳控制效果的一種方法。

（3）線形回歸分析法

該方法能對懸臂的重量、長度、箱梁撓度的一元或二元線性回歸進行處理，然后建立起一個撓度線形回歸模型，能模擬測算橋梁的撓度，也可分析梁撓度變形規(guī)律。但較以上兩種方法而言，線形回歸分析法的應用范圍相對較小，主要是其不能修正施工或者溫度所引發(fā)的誤差問題。除此之外，該方法有效實施的前提是必須要有規(guī)律的數(shù)據(jù)做基礎，因此，在梁段數(shù)較少的情況下，很難保證回歸曲線的精準度。

2、基于施工控制的橋梁施工技術控制對策分析

2.1、結構參數(shù)控制方面

結構參數(shù)是施工控制的重要內(nèi)容，其準確程度對最終結果的確切程度有直接的影響作用。保證結構參數(shù)的準確性，盡量控制在誤差范圍內(nèi)是必須解決的問題，因此，應引起足夠重視。結構參數(shù)問題主要包括三方面的內(nèi)容：材料彈性模量、結構截面尺寸、動態(tài)取值和誤差分析。在具體的施工中，為更好地識別不同集料、鋼筋對工程的影響程度，可采取隨機抽樣的辦法進行調(diào)查驗證，然后與同類型橋梁進行取值類比分析。結構構件截面尺寸誤差對結構變形和內(nèi)力等分析結果產(chǎn)生直接影響作用，為此控制誤差，可進行實測數(shù)據(jù)的方法對結構尺寸取值作動態(tài)修正，然后以此進行誤差分析。而材料彈性模量也是影響結構變形的重要因素，尤其對超靜定結構的分析結果有很大影響。但通常情況下，施工成品構件中的彈性模量總會與設計值有出入，因此，只能在控制過程中注意合理估計誤差的取值范圍。

2.2、施工過程控制方面

（1）施工過程的監(jiān)測。對于施工各個階段中的結構變形、內(nèi)力的可能預計值都是能夠進行預測的，通過對橋梁施工過程的有效監(jiān)測，能及時發(fā)現(xiàn)誤差，并及時采取相應的解決對策，避免造成大的事故，消除安全隱患。因此，對于整個施工過程的監(jiān)測是橋梁建設安全和質(zhì)量的重要保障。在具體的監(jiān)測過程中，所監(jiān)測的內(nèi)容應主要圍繞測量工作展開，包括測量設備的選擇、測量方法的掌握程度、測量儀器的安裝、數(shù)據(jù)采集的環(huán)境情況等進行監(jiān)測，嚴格控制誤差現(xiàn)象。

（2）施工過程的質(zhì)量控制。施工過程的質(zhì)量控制主要包括對施工材料的質(zhì)量控制、施工工序的把控以及對施工人員的管理控制。

①施工材料的質(zhì)量控制：橋梁施工材料的優(yōu)劣直接影響工程的整體質(zhì)量，換言之，施工材料是施工質(zhì)量的基礎。因此，應重視施工材料的質(zhì)量控制問題。在材料的選擇、配置和使用方面應進行嚴格把控，同時嚴格控制材料的進場流程，避免材料在流程中出現(xiàn)質(zhì)量問題。另外，也可對施工材料進行抽樣檢測，保證施工材料的質(zhì)量。

②施工工序的把控：要求嚴格按照標準工序和設計方案施工，防止由于施工工序不合理或疏漏而引起的質(zhì)量問題。

③施工人員的管理控制：施工人員的技能水平、態(tài)度等是影響施工質(zhì)量的重要因素，因此對施工人員進行嚴格管理控制工作至關重要。應健全管理制度，明確規(guī)定施工的標準和要求，并將施工責任明確到個人，同時建立相應的獎懲機制，激發(fā)人員的工作熱情。此外，對施工人員應加強技能培訓和教育，提高人員的實際操作技能水平、專業(yè)知識及質(zhì)量和安全意識。

總之，橋梁在施工過程中會因為結構參數(shù)的不同、施工工藝的選取、混凝土收縮、裂縫和徐變等等因素的存在，而對橋梁施工產(chǎn)生不利的影響，這些不利影響恰恰是施工過程中所應該避免的。這就需要我們在充分認清這些影響因素的前提下，制定相應橋梁施工方案，從而使得橋梁施工控制更加高效化。

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