大跨度連續(xù)梁橋懸臂施工監(jiān)控策略方法探討

胡銳光 何敏

摘 要：影響大跨度連續(xù)梁橋施工監(jiān)控因素很多，隨著橋梁跨度增大施工控制中不確定因素也越多，要使橋梁各施工階段結(jié)構(gòu)安全、順利向前推進(jìn)，并保證成橋狀態(tài)符合設(shè)計(jì)要求，就必須將其作為一個(gè)系統(tǒng)工程予以嚴(yán)格控制。該文通過對施工監(jiān)控理論方法、監(jiān)控過程中影響因素及對策和監(jiān)控效果評價(jià)體系的闡述，探討施工監(jiān)控系統(tǒng)中一些可行的監(jiān)控策略方法。

關(guān)鍵詞：施工監(jiān)控 懸臂施工 監(jiān)控評價(jià)

中圖分類號：U448.21+5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）02（c）-0075-01

大跨度連續(xù)梁橋通常采用懸臂施工法，需要經(jīng)歷一個(gè)懸臂施工過程以及結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換過程，施工過程中橋梁結(jié)構(gòu)受到許多確定因素和不確定因素的影響，這包括設(shè)計(jì)計(jì)算、材料性能、施工精度、大氣溫度等諸多方面，使橋梁結(jié)構(gòu)理想狀態(tài)和實(shí)際狀態(tài)之間存在差異。所以，必須從不同種類的結(jié)構(gòu)參數(shù)里面選擇具有可靠性的數(shù)據(jù)來進(jìn)行施工質(zhì)量的控制，按照要求的時(shí)間對每一個(gè)施工階段進(jìn)行檢測、調(diào)整可能存在的問題、估算，讓整個(gè)施工系統(tǒng)處于可掌控狀態(tài)中。

1 施工監(jiān)控的理論方法

采用合理的理論分析和計(jì)算方法不僅能夠準(zhǔn)確描述整個(gè)施工過程，反映整個(gè)施工過程中的變形和受力行為，還能夠確定結(jié)構(gòu)在各個(gè)施工階段的理想狀態(tài)，為施工提供中間目標(biāo)狀態(tài)。在懸臂澆注連續(xù)梁橋的施工控制中橋梁的結(jié)構(gòu)計(jì)算分析方法[1]一般采用正裝計(jì)算法和倒裝計(jì)算法。

1.1 正裝計(jì)算法

我們又可以將該種計(jì)算方式稱為前進(jìn)式分析法，這種方法的參考依據(jù)是橋梁構(gòu)造的實(shí)際施工加載步驟來完成結(jié)構(gòu)承載力與形變情況的研究。對于橋梁施工中，其結(jié)構(gòu)情況進(jìn)行如實(shí)地模擬，可以全面反映橋梁施工過程中的不同制約因素。這種計(jì)算方法的主要優(yōu)勢是：在施工活動(dòng)不斷向前推進(jìn)的過程中，結(jié)構(gòu)模式、邊界制約、荷載模式也在不斷地發(fā)生變化，最明顯的就是前期結(jié)構(gòu)，它在其他方面的位置也在不斷地發(fā)生著變化，不同時(shí)段上的結(jié)構(gòu)狀態(tài)之間是相互連接在一起。

1.2 倒裝計(jì)算法

我們可以將該種類型的計(jì)算方法命名為后退分析法，它和第一種方法不同，是按照和第一種方法完全相反的步驟來進(jìn)行計(jì)算的。我們可以通過這種方法，得到不同的施工階段上，橋梁結(jié)構(gòu)的理想安裝數(shù)據(jù)（主要是標(biāo)高，如立模標(biāo)高），然后調(diào)整施工順序，以及不同結(jié)構(gòu)的受力情況。

2 施工監(jiān)控過程中影響因素及對策

2.1 懸臂施工監(jiān)控流程

影響并制約該項(xiàng)工程活動(dòng)的原因有很多種，要想確保各個(gè)施工環(huán)節(jié)上橋梁的結(jié)構(gòu)安全性、施工的有序性，及最終成果達(dá)標(biāo)性等，就要將這項(xiàng)工作與整個(gè)施工過程有效結(jié)合起來成為一個(gè)共同的系統(tǒng)，讓不同系統(tǒng)互相影響發(fā)揮出應(yīng)有的作用[2]。

2.2 施工監(jiān)控過程中影響因素及對策

在大跨度橋梁施工控制中，對結(jié)構(gòu)施工控制產(chǎn)生影響的原因主要有以下幾個(gè)[1]：（1）結(jié)構(gòu)參數(shù)，主要包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸、結(jié)構(gòu)材料彈性模量、材料容重、材料熱膨脹系數(shù)、施工荷載、預(yù)加應(yīng)力；（2）施工工藝；（3）施工監(jiān)測；（4）結(jié)構(gòu)分析計(jì)算模型；（5）溫度變化；（6）材料收縮、徐變；（7）施工管理。

不管是什么樣的控制方式，在施工控制中必須要想到的一個(gè)問題就是結(jié)構(gòu)參數(shù)值的控制，這項(xiàng)成果的準(zhǔn)確性會(huì)影響到整個(gè)工程的準(zhǔn)確性。實(shí)際橋梁結(jié)構(gòu)參數(shù)一般是很難與設(shè)計(jì)所采用的結(jié)構(gòu)參數(shù)完全吻合的，就是說設(shè)計(jì)方案與最終產(chǎn)出肯定會(huì)存在一定的誤差，而我們所研究的施工控制工作最主要的一個(gè)工作核心就是要處理好有關(guān)參數(shù)值的不斷完善，使得設(shè)計(jì)中的參數(shù)值與實(shí)際中的參數(shù)值盡量保持一致。施工水平是影響施工質(zhì)量、建設(shè)目標(biāo)能否達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵要素，所以必須要提高施工藝水平，同時(shí)在施工控制過程中，還要考慮到一些不可抗力因素對構(gòu)件制作、安裝等方面造成的損傷，盡量將施工全狀態(tài)掌握在可控狀態(tài)中。還應(yīng)考慮溫度變化、材料的收縮徐變對結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變形的影響，這主要由于包括季節(jié)溫差、日照溫差、驟變溫差、殘余溫度、不同溫度場等溫度變化對結(jié)構(gòu)的影響相當(dāng)復(fù)雜以及施工個(gè)混凝土普遍存在加載齡期短、各階段齡期相差大，難以保證控制的有效性。

3 監(jiān)控效果評價(jià)

張謝東教授采用基于層次分析法的模糊綜合評價(jià)方法對210分離式立交橋進(jìn)行施工監(jiān)控評價(jià)，對橋梁監(jiān)控中大量實(shí)測數(shù)據(jù)與理論值之間的近似程度采用關(guān)聯(lián)分析法分析來對各監(jiān)控評價(jià)指標(biāo)評分，繼而采用層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行模糊綜合評價(jià)取得了良好的效果。實(shí)踐表明此種方法用于橋梁施工監(jiān)控評價(jià)是科學(xué)合理的，也使得監(jiān)控評價(jià)方法得到進(jìn)一步完善。

根據(jù)現(xiàn)在的監(jiān)控體系發(fā)展情況，我們可以使用的方法主要有以下幾種，它們分別是：事前控制法、事后控制法、參數(shù)識別修正法、最大寬容法等[5]。它們存在著一個(gè)共同的缺陷就是沒有相應(yīng)的評價(jià)體制，對于一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)工程而言，缺少這一體制，將會(huì)在很大的程度上影響監(jiān)控結(jié)果的準(zhǔn)確性，所以相應(yīng)的監(jiān)控評價(jià)理論的指導(dǎo)和實(shí)踐是保證工程質(zhì)量的必須。

4 結(jié)論

文章通過對施工監(jiān)控理論方法、監(jiān)控過程中影響因素及對策和監(jiān)控效果評價(jià)體系的闡述，對施工監(jiān)控中實(shí)際施工狀態(tài)偏離理想設(shè)計(jì)狀態(tài)應(yīng)進(jìn)行識別修正，監(jiān)控中的諸多影響因素進(jìn)行分析、調(diào)整、優(yōu)化，探討施工監(jiān)控這樣一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程中運(yùn)用監(jiān)控評價(jià)方法來對監(jiān)控效果進(jìn)行評價(jià)，且更加注重監(jiān)控效果評價(jià)體系的監(jiān)控策略方法在監(jiān)控體系中的使用及完善，使橋梁監(jiān)控系統(tǒng)得到進(jìn)一步完善，發(fā)揮其在橋梁施工建設(shè)中的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 顧安邦，張永水.橋梁施工監(jiān)測與控制[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版，2005.

[2] 章耀林.連續(xù)梁橋懸臂澆筑施工綜合問題研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2010.

[3] 馬劍飛.大跨徑預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋施工控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D].武漢：武漢理工大學(xué)，2006.