斜拉橋主梁施工控制技術(shù)研究

余升

摘 要 在斜拉橋的主梁部分進(jìn)行至施工階段時，施工控制工作是十分關(guān)鍵的一環(huán)。在梁體施工工作中每一個階段的結(jié)果都需要進(jìn)行全面的檢測透析以及驗算，為即將進(jìn)行的施工作業(yè)橋體拉索的張拉量值、主梁整體線形、高程以及橋體索塔位移相關(guān)控制量確定下來，隨著整體施工的進(jìn)行一遍遍的重復(fù)推進(jìn)控制工作，直至橋梁施工完成。另外在施工控制工作過程中，我們要注意天氣、時間等外在因素。盡可能將測量工作安排在無風(fēng)或者微風(fēng)的環(huán)境，并停止一切機械施工工作在日出前用較短的時間內(nèi)完成測量，防止風(fēng)荷載影響、測試環(huán)境條件發(fā)生較大的差異、汽車制動力等影響。

關(guān)鍵詞 斜拉橋;主梁;施工控制;施工技術(shù)

1斜拉橋相關(guān)定義解析

斜拉橋又稱斜張橋，主要由索塔、主梁、斜拉索三部分組合而成。三部分相互連接組合形成一個結(jié)構(gòu)體系整體。與傳統(tǒng)橋梁相比，斜拉索多跨度彈性的支撐連系梁體代替了傳統(tǒng)橋梁支墩。斜拉橋的應(yīng)用減小了梁體內(nèi)彎矩，降低了橋梁整體建成高度，整體橋梁重量減輕，大大降低了項目建設(shè)成本[1]。

2常用斜拉橋主梁施工控制形式

2.1 施工預(yù)測控制

所謂預(yù)測控制，顧名思義是指在斜拉橋各個節(jié)段進(jìn)行拼接工作之前，預(yù)測會對橋體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響的相關(guān)參數(shù)以及如何保證項目順利按照預(yù)期目標(biāo)實施推進(jìn)，保證直到進(jìn)行至最終的施工階段，項目整體施工進(jìn)度穩(wěn)步開展，防止產(chǎn)生紕漏，造成安全隱患。施工預(yù)測控制以當(dāng)代控制相關(guān)理論作為前提，是當(dāng)前最適合斜拉橋結(jié)構(gòu)體系的施工控制手法。該手法目前在日常工作中在灰色理論和卡爾曼濾波法等其他手法之中有所體現(xiàn)。

2.2 項目自適應(yīng)控制

項目自適應(yīng)控制工作是指當(dāng)項目實際情況與項目設(shè)計需求存在差異，進(jìn)行施工控制工作時實時的建設(shè)成果無法達(dá)到預(yù)計成果需求，隨著項目的不斷深入控制系統(tǒng)不斷跟進(jìn)，運用對項目相關(guān)參數(shù)進(jìn)行評估及識別的系統(tǒng)，修復(fù)改正其中的不同參數(shù)數(shù)據(jù)，最終實現(xiàn)實際情況與設(shè)計需求的一致性，該控制手法實際上就是保證實際存在問題可以得到有效控制的具體手法。

2.3 誤差最大寬容度控制

該控制形式是指施工工作進(jìn)行中橋體主梁的高程和內(nèi)力的實際誤差許可值，此種控制形式可以有效降低施工控制工作的難度，相對的，如果使用方式不當(dāng)會給項目帶來一系列的問題隱患。另外，施工中還需要借助人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)前還出在摸索和嘗試的階段，無法用于復(fù)雜系統(tǒng)當(dāng)中。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的使用優(yōu)勢主要集中于以下幾點：①自適應(yīng)能力;②非線性映射能力;③并行信息處理;④聯(lián)想記憶能力;⑤容錯能力。

2.4 施工事后控制

施工事后控制，就是一種事后補救控制形式。在實際控制工作中，通常產(chǎn)生或發(fā)現(xiàn)問題后，立即運用合理有效的方法補救處理。首先，如果橋體的主梁部分各個節(jié)段拼接工作全部完成后，如果發(fā)現(xiàn)主梁的線性以及內(nèi)力的建成情況與設(shè)計要求存在較大偏差，應(yīng)馬上運用調(diào)整索力的途徑來對其進(jìn)行修整補救，反復(fù)調(diào)試，直至滿足設(shè)計要求為止;主梁階段滿足設(shè)計要求后，應(yīng)進(jìn)行橋體結(jié)構(gòu)的檢驗工作，一旦發(fā)現(xiàn)存在問題的地方，立即通過全橋段拉索調(diào)整來糾正偏差。施工事后控制有很大的操作難度，在具體控制工作中橋梁內(nèi)力的實際排布狀況很難實現(xiàn)精準(zhǔn)把控，很大概率存在安全隱患，最終導(dǎo)致橋體主梁的線形無法滿足設(shè)計要求[2]。

3斜拉橋主梁索力施工控制要點

斜拉索是斜拉橋中十分重要的組成部分，橋體主梁的線性以及內(nèi)力實際排布情況，很大一部分取決于斜拉索的受力狀況，斜拉索的動態(tài)監(jiān)測控制可以有效保障橋體主梁的建設(shè)安全。在橋體施工階段中，必然會存在施工誤差及收到不可控的外界環(huán)境因素影響，導(dǎo)致主梁的實際建設(shè)情況與設(shè)計預(yù)期產(chǎn)生一定的偏差，這些偏差問題主要通過調(diào)整拉索索力的方式來實現(xiàn)誤差糾正調(diào)整。從斜拉索的角度分析，斜拉索主要由鋼絲或者鋼絞線組合而成，不同的拉索組合方式具有不同的特性。對此，首先應(yīng)以其組成材料為依據(jù)，選擇一種適宜的測試方式。當(dāng)前主要檢測方式如下：

（1）索力監(jiān)控。索力是由千斤頂對橋體拉索進(jìn)行液壓張拉而形成的，張拉力的具體大小可通過千斤頂液壓確定參數(shù)。該手法在操作過程中，存在需要不斷重復(fù)千斤頂?shù)囊苿雍桶惭b工作的問題，操作難度以及工程量較大。運用壓力傳感器測量參數(shù)時將傳感器安裝至錨具和千斤頂二者的連接桿之上，由二次儀表實時接收受壓以后發(fā)出的電訊號，識別后就能輸出張拉力數(shù)值。但是傳感器的造價較高，大型傳感器更是有很大的自重問題，安裝工作存在一定難度。該方法除了實現(xiàn)索力精準(zhǔn)測量，同時不會對橋體造成損壞，目前在國外有很高的評價并進(jìn)行了大力推廣使用。

（2）一次張拉法。一次張拉法操作十分便捷快速，是時下行業(yè)中主要采取的控制手法之一。主要通過將拉索索力值直接拉至設(shè)計索力值，不對各個節(jié)段的豎向撓度和塔頂水平方向問題進(jìn)行任何的處理，在主梁的合攏階段實施壓重強行合攏。該手法只需借助外力在合攏階段滿足設(shè)計高程的需求即可，不需要考慮各個節(jié)段的實際高程、索力以及內(nèi)力排布等問題。但要求項目主梁構(gòu)件擁有較高的加工工藝水準(zhǔn)。

（3）多次張拉法。多次張拉法指為使橋體主梁沒有達(dá)到設(shè)計需求的目標(biāo)節(jié)段，通過多次對拉索進(jìn)行張拉工作，將其調(diào)整至符合設(shè)計預(yù)期的線性狀態(tài)的施工控制手法。該手法擁有可以實現(xiàn)主梁各個節(jié)段索力均可實現(xiàn)滿足設(shè)計需求的優(yōu)勢，真正實現(xiàn)線性的可控制性。但該手法存在需要較高精度的操作問題，實際控制操作過程中需要反復(fù)檢測校對。

以上施工控制手法綜合分析后不難發(fā)現(xiàn)，單單在索力及軸線的控制角度來看想要完全實現(xiàn)設(shè)計預(yù)期是存在較大難度的，為實現(xiàn)射擊目標(biāo)還需要多種控制手法并行實施，相互影響相輔相成。

4結(jié)束語

通過以上分析總結(jié)可以看出，斜拉橋主梁部分的施工控制工作需要多個專業(yè)密切配合，包含多個學(xué)科內(nèi)容的繁雜工程項目，施工時對于主梁部分的結(jié)構(gòu)特性以及會對其產(chǎn)生明顯影響的因素要了然于心，明確要點，采用有效的措施進(jìn)行施工控制，以此通過有效的施工控制，使主梁線形、內(nèi)力及受力都達(dá)到預(yù)期狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)

[1] 曾億忠，劉寧波，別亞威.中央單索面混合腹板矮塔斜拉橋主梁施工關(guān)鍵技術(shù)[J].施工技術(shù)，2020，49（15）：54-56.

[2] 涂聞.大跨度斜拉橋主梁線形控制技術(shù)研究[J].四川水泥，2020（1）：257.

作者簡介

余升（1996-），男，云南省曲靖市人;學(xué)歷：本科，職稱：助理工程師，現(xiàn)就職單位：中國鐵建港航局集團(tuán)有限公司第四工程分公司，研究方向：斜拉橋施工及其相關(guān)。