大跨度连续刚构桥梁施工控制关键问题分析与研究

林富权

（浙江金华核工业金华建设工程公司，浙江 金华 321000）

近年来，随着连续刚构桥梁在桥梁施工得到迅猛发展。对于连续刚构桥梁的主跨度跨径的增大，若使这种结构在使用过程中满足基本的受力要求和设计指标，就必须要基于大跨度连续刚构桥梁进行必要的施工控制。在大跨度连续刚构桥梁的基本理论的前提下，对大跨度连续刚构桥梁的影响因素进行分析。由于大跨度连续刚构桥梁在其主体施工的过程中主要是依据悬臂施工的方法，在其施工的过程中产生许多不确定性因素，导致连续刚构桥梁产生复杂的应力和位移变化，因此来说施工控制对于大跨度连续刚构桥梁施工是必不可少的。

1 大跨度连续刚构桥梁施工控制的基本理论和方法

1.1 大跨度连续刚构桥梁施工控制的基本理论

由于连续刚构桥梁发展的时间长，到目前为止连续刚构桥梁的技术和理论都是比较完善的。但是由于受到施工过程中各种原因的影响，其施工效果并不是根据预期的施工效果而变化的。因此，对于施工过程中产生的误差是在所难免的，而且在施工过程中由于其他内在和外在的因素造成对影响结果的干预，如果得不到有效的控制和及时的改变，这些情况将对施工结果产生影响。施工控制是必要的而且是在所难免的，施工控制是以桥梁的完整施工为目的，对于施工过程中产生的误差进行必要的修正，从而达到施工效果。

1.2 大跨度连续刚构桥梁施工控制的方法

在施工的前期对施工过程中需要对各梁段的主梁绕度进行测量，然后根据施工过程中的实时数据进行分析和误差校正，如果发现在施工过程中产生明显的系统误差，就要对系统进行相关数据、参数的调整，使其误差尽量的小，并进行前进分析（模拟桥梁各阶段的内力和位移，对桥的受力状态进行分析）和倒退分析（前进分析的逆过程）。施工控制主要包括线性控制和应力控制、稳定控制、安全控制，我们在接下来主要对线性控制和应力控制着重分析。

2 大跨度连续刚构桥梁施工控制的误差分析和主要影响

2.1 大跨度连续刚构桥梁施工控制的误差分析

大跨度连续刚构桥梁施工控制的误差分析的基本方法主要包括以下几个方面：预测分析方法、线性回归分析法、自适应控制法。

2.1.1 预测分析方法

对于连续刚构桥在施工完成之后若出现的误差，除了张拉预应力钢束之外，没有其他的改善方法，只能进行预测分析法进行分析调整。

2.1.2 自适应控制法

鉴于连续刚构桥已完成梁段的不可控制性以及施工中对线形误差的纠正措施有限，控制误差的发生就显得极为重要。

2.1.3 线性回归分析法

不仅可以大堆箱梁挠度等的变形规律进行分析测试，也可以用于待施工梁段的挠度分析。

2.2 大跨度连续刚构桥梁施工控制的主要影响

大跨度连续刚构桥梁施工控制的主要影响包括以下几个方面：最重要的部分应该是结构的参数，由于结构的参数多，而且涉及的范围广，使其成为影响大跨度连续刚构桥梁施工控制的主要部分。它的结构参数主要包括以下几个方面：首先，节后材料的弹性模量，这是与结构变形有直接关系的参数；其次，材料的总容量，这是引起材料内力变形的主要原因；再者，材料的施工负载，对于材料的施工负载参数必须依据现实情况进行分析，而且这种情况不能忽略；其次，材料的膨胀系数和材料的预加力，材料的膨胀系数主要是根据温度的变化而发生变化，这是产生形变的原因之一，预加力是预应力混凝土结构内力与变形控制考虑的重要结构参数，但是由于受到外界因素的影响，是我们分析的关键。

3 大跨度连续刚构桥梁施工控制

3.1 大跨度连续刚构桥梁施工控制的线性控制

由于预应力混凝土刚构-连续箱梁桥施工过程复杂，影响参数有结构刚度、预应力、施工临时荷载和温度等因素。因此，对于由于预应力混凝土刚构-连续箱梁桥施工在理论计算时，对于施工监控参数取值都以理想的标准进行。但是在设计参数取值过程中，易产生误差，而这些误差会对施工过程中的线形和理论值产生影响，应在施工过程中参数进行必要的判断和预测。

在大跨度连续刚构桥梁施工控制的线性控制中我们选取自适应控制方法，这种方法主要是对施工过程中的高程和内力进行比较，即对理想值与实际值进行分析对比，通过这样的方法对大跨度连续刚构桥梁主要参数进行分析识别，从而在现有的数据中判断差别的原因，进而对参数进行改正。对于设计桥梁中的参数误差，需要有设计单位对设计方案进行适当的修改，对于出现的常规参数的误差，通过必要的微调整，进行修改。对于在施工过程中主梁的线形调整，最有效、客观的方法是通过整改浇筑节段的立模标高，对参数误差进行调整，以适应整体的改变。

3.2 大跨度连续刚构桥梁施工控制的应力控制

3.2.1 应力控制的原理

应力控制的原理：对于实际的应力值应该是基于应变计所测应变后，根据实际弹性模量值分析得到的，其基本表达式如下：

δ=Eε

式中，E代表材料的弹性模量的实际值，ε代表对于应变计所测量的参数变化值。对于刚性材料而言，其弹性模量产生的误差非常小，可以根据规范值求得：

E=1.95×105Pa，混凝土材料随着年龄的增加，对于弹性模量而言会产生或多或少的变化，因此，混凝土材料具有时变效应的特性。

3.2.2 应力控制的目的和要求

通过对箱梁自重、预应力钢束张拉对箱梁应力等产生的影响进行分析，并与测试结果进行对比，从而正确对以后的施工进行指导；对应力的分析可以保证整个转换的安全；根据预应力的张拉情况对整个预应力进行次内力分析。通过对应力的分析与检测，可以对桥梁结构整体的受力状况有一个宏观的了解，进而性能和质量是否达到设计要求，为应力控制提供依据和经验。

3.2.3 应力控制的主要仪器设备

根据施工情况，应力控制的主要仪器设备如表1所示。

表1 力控制的主要仪器设备

3.2.4 应力控制的主要流程

根据大量的施工，总结出的应力控制的主要流程如图1所示。

图1 应力控制的流程图

首先通过对传感器的标定预先接着对传感器的值进行测量和分析，在此基础之上对对施工阶段进行分析和测量，包括混凝土浇筑前后、预应力筋张拉前后、移动挂篮前后，在此基础上对对理论和实际值进行对比，进行分析鉴定，判断其是否适合开工，最后完成相应的评审汇报工作。

3 结语

对于大跨度连续刚构桥梁的建设来说，是桥梁建筑施工的常见选择，是施工过程中应用比较广泛的一种桥梁。本文通过对大跨度连续刚构桥梁施工控制关键问题进行分析和研究，首先通过对大跨度连续刚构桥梁施工控制的基本理论和方法进行分析，得出大跨度连续刚构桥梁的基本原理；接着对大跨度连续刚构桥梁施工控制的误差进行分析，并对其主要影响因素进行分析，这使得我们在以后的施工过程中可以尽可能的减少误差。对大跨度连续刚构桥梁施工控制的线性控制和应力控制做些整体分析，进而满足大跨度连续刚构桥梁施工的相关要求，从而实现桥梁的结构和受力更加的安全可靠。

[1] 王德山，吴铭汉，刘喜辉.灰色系统理论在大跨度连续梁桥施工控制中的应用[J].公路交通科技，2006(11).

[2] 王炎，郝超，管乐.大跨度预应力混凝土曲线连续刚构桥施工控制[J].四川建筑，2007(04).

[3] 徐章生，李大鸣.预应力混凝土连续箱梁施工线形控制[J].公路，2007(05).

[4] 王俯标.多跨预应力混凝土刚构—连续梁组合桥施工监控与仿真分析[D].重庆：重庆大学，2009.