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摘要：大跨径预应力混凝土连续刚构桥梁有连续梁无伸缩逢，行车平稳、施工简便及适用性广的特点，所以在实际工程中应用十分的广泛，但是大跨径预应力混凝土连续刚构桥梁也面临着很多的问题，尤其在工程施工控制方面。
关键词：连续刚构桥施工监控控制
前言：
大跨度桥梁的施工要经过一个复杂的过程，在此过程中将受到许多确定和不确定因素的影响，导致桥梁结构的实际状态偏离理论计算分析状态。因此，桥梁施工控制的重点就是通过对施工过程中出现的偏差进行分析识别，发现问题并及时进行纠偏，同时对结构的后续阶段进行预测，使施工系统始终处于控制之中。
1 大跨径连续刚构桥施工的特点
随着桥梁施工技术的不断发展，对于大跨径的预应力连续刚构桥梁来说，目前使用较多的施工方法就是节段式悬臂浇筑施工方法。这种施工方法是在桥墩两侧对称分段进行混凝土浇筑，当每一段混凝土达到一定的强度之后，再开始对预应力束进行张拉，在该段张拉完成后，移动模板、机具等至下一段，在进行下一段的施工。节段式悬臂浇筑施工方法的优点主要是：在施工过程中可以减少大型施工支架以及各种临时设备的使用，并且在施工过程中由于没有大型支架，因此不会对施工桥下的正常通航产生影响，并且施工工期不受河流水位情况的影响。而节段式悬臂浇筑施工方法的缺点在于：在节段施工的过程中，每段现浇段在温度、时间以及本身徐变、收缩下的变形又会对其他现浇段产生影响，因此在施工过程中每段现浇段的受力都是比较复杂的，变形也较为复杂。
2 高墩大跨度连续刚构桥梁施工控制系统的基本构成
2.1施工控制的特点
悬臂施工是大跨度连续刚构桥常采用的施工方法，其施工控制的特点为：主要目标是线形控制；其控制误差不可逆。己施工梁段的残余误差可通过对未施工梁段立模标高来调整，若残余误差较大，则需经过调整几个梁段才可完成。
2.2施工控制系统的构成
根据自适应控制理论，高墩大跨度连续刚构桥进行施工控制组成有：跟踪测试和测量、数据采集及整理分析、结构分析及反馈。测试主要工作是通过在结构控制截面预埋测试设备读取各施工阶段数据。通过对试验数据、温度以及结构设计参数的采集分析，取得对结构分析有用的变形、应力数据。结构分析与反馈的主要工作是对采集的数据进行精度判断、误差分析，对结构计算参数进行调整，提出下一施工阶段的立模标高和施工指导建议。
3 高墩大跨度连续刚构桥梁施工监控的内容
3.1应力控制
桥梁结构在成桥后其受力状态与设计应保持一致，否则桥梁的承载能力及使用寿命可能无法满足预定目标。一般通过应力监测来了解结构实际受力状态，若发现误差超限就要进行原因查找和调控。在施工过程中，对应力精度的控制考虑以下几个因素：预应力、自重、温度、施工荷载、风雪荷载、基础变位、偶然因素（外力撞击、挂篮掉落）等。应力控制精度不高将会危害结构安全，应严格监控。
3.2稳定性控制
结构失稳是指结构或构件丧失整体稳定性，失稳也称为屈曲。在施工中，通过预测各种不利工况，采取必要的措施，防止结构失稳的过程称为稳定性控制。
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3.3温度观测
在日照作用下，墩部和梁部都会产生温度非线性分布且产生自应力及引起结构次内力，对桥梁结构的变形和应力产生影响。通过监测施工现场的箱梁温度场以便在模型中进行相应的调整来合乎实际的施工环境的实际情况。
4 高墩大跨度连续刚构桥梁施工控制方法
4.1开环控制法
对于那些跨径不大且结构形式并不复杂的桥梁，一般要计算出结构在成桥阶段的理想状态，并且根据荷载在不同施工阶段的实值，计算结构的预拱度，并严格按照此预拱度进行施工，施工进程结束后，结构就基本上能够达到理想状态的内力状态和几何线型。由于采取单向施工控制，因此不需要做出预拱度的改变。此种方法大致来说是便捷可行的，特别在结构的安装误差影响较小，换言之，即各部件的制造和安装精度很高。此法又称之为确定性控制方法，所谓确定性，即系统量测方程的噪声，以及结构状态方程的误差并未予以考虑。
4.2闭环控制法
对于跨径较大且体系复杂的桥梁结构，尽管精确计算出结构在成桥状态以及各施工阶段的理想状态并非不可实现。但是由于诸多其他因素的影响，随着桥梁跨度的增大，积累误差将不可忽略，以致到施工结束时结构的内力和线形会偏离理想成桥状态。虽然结构理想状态无法实现，但可以按照某种性能最优的原则，使得误差已经发生的结构状态达到所谓的结构最优状态。可以对新的误差不断进行纠正，由误差经反馈计算来确定具体的措施和控制量的大小，进而形成一个闭环反馈控制过程。由于这控制个系统中出现结构状态误差和系统量测误差，因此又称随机性控制系统。
4.3预测控制法
在综合考虑影响结构状态的诸多因素和施工目标后，预测结构的每一施工阶段形成前后的状态，按预定状态进行施工。结构预测状态与实际状态间存在误差，此误差在后续的施工阶段预测中，进行调整，将此过程往复，直到实际结构与设计较为相符，施工完成。其预测方法主要有灰色理论、卡尔曼滤波法等。预测控制法适用于对于己成结构具有不可调整性的桥梁，如悬臂施工的连续刚构桥。
5 施工控制中的主要影响因素
5.1结构参数
结构参数将会直接影响到分析的结果。结构参数对于桥梁施工控制中要考虑的重要因素。施工桥梁结构的参数与设计所用的结构参数，一般是很难完全吻合，结构参数的测试实际存有误差。需要解决的问题是结构参数尽量接近桥梁的真实结构参数，一般通过工地现场实验取得数据。结构的参数主要包括：材料容重、弹性模量、预应力、施工荷载、材料热膨胀系数及结构截面几何尺寸等
5.2混凝土收缩徐变
高墩大跨度预应力混凝土连续梁桥是典型的收缩徐变敏感结构，在施工阶段和运营阶段中，收缩徐变效应对桥梁挠度的影响十分显著。另外，混凝土的收缩、徐变对结构内力、变形有较大影响，这主要由于大跨桥梁施工中普遍存在混凝土加载龄期小、各阶段龄期相差较大等，所以，在施工控制中应采用合理的、符合实际的徐变参数预测模型。
5.3施工工艺及管理
不同的施工单位的管理水平及其施工工艺差异很大，这直接影响到控制目标的实现，在施工控制中必须考虑施工条件非理想化所带来的构件制作、安装等方面的误差并按照施工组织计划实施。
结语
大跨度桥梁的施工过程相当复杂，在此过程中将受到许多确定和不确定因素的影响，桥梁施工控制的目的就是通过对施工过程中出现的偏差进行分析识别，发现问题并及时进行纠偏，同时对结构的后续阶段进行预测，使施工系统始终处于控制之中。
参考文献：
[1]钟长伟.高墩大跨连续刚构桥施工控制研究，硕士学位论文[D].成都：西南交通大学，2010：36
[2]刘润华.连续刚构桥施工控制与结构分析，硕士学位论文[D].成都：西南交通大学，2008：42
[3]马宝林. 高墩大跨连续刚构桥. 人民交通出版社.
论文作者:李俊
论文发表刊物:《防护工程》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/23
标签：结构论文; 桥梁论文; 误差论文; 状态论文; 预应力论文; 阶段论文; 参数论文; 《防护工程》2017年第26期论文;