论桥梁施工控制的内容和方法

Ｌ叼　ｌ　论桥梁施工控制的内容和方法　肖靖神　柳州广投置业有限公司　广西柳州　５４５０００　【摘要】本文分析了桥梁施工控制的目的与意义，探讨了桥梁施工控制的内容和控制方法，认为灰色预测控制是一种比较好的反馈控制方法。　【关键词】桥梁施工；控制内容；控制方法　中图分类号：Ｕ４４　５文献标识号：Ａ文章编号：２　３０６—１４９９（２０１　３）１７—０１６９—２　１．桥梁施工控制的影响因素　桥梁施工控制的主要目的是使施工实际状态最大限度地与理论设计　状态（线形与受力）相吻合。要实现上述目标，就必须全面了解可能使　施工状态偏离理论设计的所有因素，以便对施工过程实施有效的控制。　１．１结构参数　不论何种桥梁的施工控制，结构参数都是必须考虑的重要因素，结　构参数是施工控制中结构施工模拟分析的基本资料，其准确性直接影响　分析结果的准确性。实际桥梁结构参数总是会与设计参数存在一定的误　差，施工中如何计入这些误差，使结构参数尽量接近桥梁的真实结构参　数，是必须首先解决的重要问题。　包括：结构截面尺寸。采用动态取值和误差分析：材料弹性模量。　（接上页）此基础上在进行计量。有时对同一工程内容，在不同的合同计　量规则会有所差别，所以，必须严格按照本合同规定的计量规则进行计量，　随机采样试验，取得混凝土４天、７天、ｌ４天和２８天的弹性模量，预应　力钢绞线弹性模量采用国家建材中心实验室实验数据：材料容重。采用　随机抽样方法，准确识别钢筋和不同集料对混凝土材料容重的影响程度：　材料热膨胀系数：施工荷载。自架设体系中都存在旋工ｌ临时荷载，它们　对结构受力与变形的影响在控制中不可忽视，必须按实际情况取值：预　加应力。预加应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，但其大小受多种因素影响，包括张拉设备、管道磨阻、预应力钢　绞线断面尺寸、弹性模量等。控制过程中对其取值误差必须合理估计。　１．２施工工艺　施工控制是为施工服务的，反过来，施工的好坏又直接影响控制目　标的实现。除要求施工工艺必须符合控制要求外，在施工控制中必须计　影响项目经理部开源增收。　６．公路工程计量管理措施　６．１加强合同管理、提高履约意识　不能按习惯计量方法，也不能按别的的计量规则进行计量。　工程中标后，在与业主的合同谈判过程中，项目经理部要认真审核　４．计量方式　我省高速公路建设、养护工程主要采用的都是监理工程师与承包人　业主方的合同要求，查看其中是否存在不合理的霸王条款等内容，若存　联合计量方式，但是做为一名工程计量人员对其它两种计量应该有所了　在则坚决不予履行。修改并协商相应的计量条款及规则，避免在以后的　解。工程量计量方式共有３种，即监理工程师计量、承包人单独计　计量过程中无法可依，相互推托。在施工过程中，项目部要加强计量管　量和监理工程师与承包人联合计量。这３种计量方式各有其特点，但无　理工作，通过认真缜密的计量工作，提高项目经理部及业主方面的合同　论何种方式，计量都必须符合合同的要求，并且计量结果需由监理工程　意识，从而达到互利互赢的目的。　６　２完善并重视计量支付计划　师确认。　５．公路工程计量存在的问题　项目经理部在完成施工方案及各分部、分项工程的施工计划后，要　５．１计量管理缺陷　认真对每项计划进行工程预算，以确定在某个阶段完成多少份额的计量　目前每条公路的建设都要成立一个工程指挥部，指挥部这种模式是　支付计划。避免在施工过程中产生资金周转不灵，影响整体施工计划，　过去留下来的模式，其行政职能相当突出，而合同观念却很淡薄。在目　为企业减收或带来不必要的经济损失。　前市场经济状态下，不太习惯按合同办事，或者说不愿按合同办事，多　６．３加强计量管理工作　计量工作不单单是一个部门的工作，而是项目经理部整体配合的成　以自己的经验为准，按自己的意志办事。强大的政治压力致使施工单位　和业主很难保证一般的平等关系。即使没有行政关系，也由于某些工程　果。要成功完成计量任务，必需完善各部门的职能，强化各部门的责任　　招标不规范，承包商始终处于从属地位，很难以平等的地位来获取各种　意识，避免在计量过程中出现资料收集不完整，计量缺项落项的情况。合理的要求。　由于项目大，计量项目繁多，为准确无误的完成各项计量任务，必需要　５．２计量回收率目标不明确　建立健全计量台帐制度，认真完成预先制定的计量计划，充分考虑不可　每个工程项目的实施都是分阶段完成的，项目开工前项目经理部对　抗力因素，及时调整计量计划中的计量支付目标，从而达到为企业增收　每一分项工程的完成情况作了充分的考虑，并且每个项目都严格按此计　的目的。　在工程计量管理的过程中，还要注重对计量人员、施工技术人　划执行。但往往忽视了对各阶段的计量回收率作出合理的预见，而计量　员进行计量意识及专业技能的培养。只有大到整个团队、中到团队的各　回收率不确定对各个阶段的资金周转也会造成极大的影响，工程进度、　个部门、小到团队的每个人员充分发挥其职能作用，才能优秀的完成计　质量相应的就很难得到保证，投资的效益也不能充分体现出来。　量任务，为企业创造更高的效益。　５．３工程款管理不善　７．结语　对工程款的使用具有很大的随意性，工程款付多付少，何时支付由　公路工程计量是工程建设的一个重要工作内容之一，是确保工程质　业主定。工程款不能及时到位，承包商拿不到工程款，工程进度、质量　量得到有效控制手段之一，是控制项目工程投资与支出的关键环节，也　就很难得到保证。施工单位很不容易按合同规定准时得到应有的工程款，　是约束承包商履行合同义务的手段。做为一名合格的工程计量人员，一　更不用说去合理索赔了。不按合同办事、权力过于集中、缺乏有效的监　定要熟悉技术规范、合同条款、报价单等有关资料。工程计量工作对工　督使监理存在很大弊病，从而影响了工程质量，投资的效益也不能　程的顺利实施起着至关重要的作用，对投资效益的实现起着关键作用。　充分体现出来。　因此，在工程管理中，要充分认识工程计量的重要性。通过计量客观、　５　４计量管理工作实旌不到位　准确的掌握工程实际进度，而且可以根据实际情况及时、准确的调整计划，　各施工技术人员对合同文件、技术规范及图纸理解不透，不能挖掘　对整个工程科学地进行宏观管理。　计量潜力，为项目创造更好的经济效益：项目经理部没能科学合理的制　定资金使用计划和计量回收目标及计划，导致各分项工程所需的各类资　参考文献　料收集不全，各部门没有明确职责，不能积极协助计量工程师做好计量　［１］张文斌．公路工程项目管理［Ｍ］．北京：中国电力出版社，２０１０　回收工作，所负责的资料收集、整理、签认的任务落实不到位，外业人　［２］李继业，范世香．公路工程项目管理［Ｍ］．北京化学工业出版社　２Ｏ１０　员成品意识薄弱，相应分部、分项工程未能达到计量要求的半成品、成品，　对施工中发生的工程变更与索赔，各施工人员没有注意收集原始依据，　Ｂ～ＩＮＧｗ　２　年　月・上ｌ囤　：：：ｌ　ｏ１３　９入施工条件非理想化而带来挂蓝就位安装和梁段浇筑等方面误差，使施　工状态保持在控制之中。　１．３施工监测　监测是桥梁施工控制的最基本手段之一，使大桥顺利、成功修建的　重要工序，也是为后期提供基础数据的重要手段，包括对应力、变形、　温度以及建材力学指标的监测。在控制过程中，保证测量的可靠性极为　重要，除了要从测量设备、方法上尽量减少测量误差外，在进行控制分　析时必须将误差计入。　１．４结构计算分析模型　对实际桥梁结构进行减化并建立计算模型，必然存在误差，包括各　种假定、边界条件处理、模型化的本身精度等。　１．５温度变化　温度变化对桥梁结构的受力与变形影响很大，其程度随温度变化而　变化。在不同时刻对结构状态（应力、变形）进行量测，其结果是不同的，　温度变化的影响必须考虑。通常都是将控制理想状态定位在一天的一个　桥梁安全施工、安全运营　３．桥梁施工控制的主耍方法　桥梁的施工控制已逐渐被工程界所重视，并形成了一些实用的控制　方法，这些方法包括参数识别法、最佳成桥状态法、无应力法、神经网　络法、线形回归分析法、卡尔曼滤波法和灰色预测控制法，其中灰色预　测控制是一种比较好的反馈控制方法。将灰色系统理论引入桥梁施工控　制中。灰色系统可以看作是在一定时间内变化的随机过程，环境干扰将　使系统行为特征量过分离散，为此灰色系统用灰色数生成对原始数据进　行处理得到随机性弱化、规律性强化了的序列，在此基础上以灰色动态　ＧＭ模型作为预测模型，并及时对模型进行滚动优化和反馈校正。灰色预　测控制具有以下特点：灰色控制理论是基于系统发展变化的预测控制，　是对结构参数及环境影响因素的预测控制，可根据需要把预测得到的结　果代入结构方程，从而求得结构的状态参数，这种预测控制方法符合结　构实际状态，具有较高的准确性；灰色预测控制建模是少数据建模，是　数据的新陈代谢建模，是一种实时控制。在处理方法上，灰色过程是通　特定温度下，从而将温度变化对结构的影响相对排除。一般是将一天中　过原始数据的整理来找数的规律的，是一种就数找数的现实规律的途径，　温度变化较小的早晨作为控制所需实测数据的采集时间。　而数理统计方法是按先验规律来处理问题，要求数据越多越好，越具规　１　６混凝土材料收缩与徐变　律性越好；灰色预测控制，是“采样瞬态建模”控制，其过程是：每采　对预应力混凝土桥梁而言，混凝土收缩、徐变对结构内力、变形有　集一个新数据便建立一个新模型，随之更新一组模型参数，所以控制过　较大的影响，这主要是因为预应力混凝土桥梁施工必须经历一个比较长　程也就是不断采集数据，不断建模，不断更新参数，不断预测，不断提　而又复杂的施工与体系转化过程，普遍存在加载龄期小、各阶段龄期相　高新模型下的预测值的过程。这实际上是采用模型参数的不断更新，来　差大等情况，在控制中必须采用合理的、符合实际的徐变参数和计算模型。　适应行为的不断变化、环境的不断影响、噪声的不断干扰，所以这种控　以上这些误差可以归结为两种类型，即系统误差和随机误差。对于悬臂　制方法具有较强的适应性；灰色理论将无规律的原始数据进行生成，使　浇筑的大跨度连续梁桥，其施工控制是通过控制各施工阶段主粱悬臂端　其变成较有规律的生成数列在建模，还可以通过残差分析来调整、修正、　截面的预留拱度来实现的。而这又与截面在个施工阶段的挠度密切相关。　提高精度：灰色预测控制是后果控制、行为控制，不需要追究行为变化　因此，如果截面在理想状态计算的各阶段的挠度值都是正确的，那么截　的原因，也不必将系统的控制行为与噪声加以分离，即不必处置复杂的　面的预留拱度也是正确的，依此施工，就能保证桥面标高在各施工阶段　随机过程，这使得控制大为简化：影响主梁挠度变化的主要因素都具有　达到理想状态的计算标高。然而实际上，由于上述各种误差干扰的存在，　灰色信息的特征。因此，灰色预测控制是一种比较好的反馈控制方法。　各阶段的计算值不可能完全正确，这就需要在施工过程中根据结构的实　际反应对挠度计算值进行修正。由于各阶段的挠度是各项参数的函数，　参考文献　所以挠度的修正可以通过参数的调整来实现。同时干扰各阶段挠度的误　［１］朱赐庄．桥梁施工控制方法分类及不同桥型控制对策比较［Ｊ］．　差，除了参数的误差外还有非参数系统误差和随机误差。对于这类误差，　湖南交通科技，２００４（３）．　也必须采取适当的方法加以滤除、估计、预测和调整。　［２］付铁链．对确保桥梁施工质量的浅见［Ｊ］．河北工程技术高等专　通过以上分析，确定控制方案为：通过参数调整，消除参数误差；　科学校学报，２０００（２）．　修正结构计算数据，消除非参数误差：通过反馈控制，滤除随机误差，　［３］曾德荣．桥梁施工监测应力真值分析方法［Ｊ］．重庆交通学院学　确定预留拱度调整量。　报，２００５（６）．　２．桥梁施工控制的主要内容　２．１结构变形控制　不论采用什么施工方法，桥梁结构在施工过程中总要产生变形，并　且结构的变形将受到诸多因素的影响，很容易使桥梁结构在施工过程中　的实际位置偏离预期状态，使桥梁难以合拢或成桥状态与设计要求不符，　影响桥梁的运营。所以必须对桥梁结构的变形实施控制。桥梁结构几何　尺寸的控制是施工控制的基本要求，任何一个结构不可能达到与设计尺　寸准确无误的吻合，固要尽量减少结构尺寸与设计尺寸的偏差，并将其　降低到《公路桥涵施工技术规范》规定的容许范围内。对于悬臂浇筑的　混凝土梁：梁轴线偏位１Ｏ舢，挠度土２０ｒａｍ，梁顶面宽度土３０ｒａｍ。　２．２结构应力控制　如果结构实际应力状态与设计应力状态不符，将会给结构造成一定　程度的危害，其影响远比结构变形的影响大。所以，在对桥梁进行施工　控制时，尤其要注意对结构应力的监控。对预应力混凝土连续梁桥而言，　结构体内的应力大小与预加力大小有很大关系，应主要控制预加力：张　拉机具与锚具应在现场进行检查和校验。千斤顶与压力表应配套校验，　以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲数。所用压力表的读数不宜低　于ｌ｜５级：检验千斤顶用的试验机或测力计的精度不得低于±２％：预应　力钢材用应力控制方法张拉时，应以伸长值进行校核，实际伸长值与理　论伸长值应控制在６％。　２　３结构稳定性控制　桥梁结构的稳定关系到桥梁的安全，它与桥梁的强度有着同等的意　义，国内外曾经有过不少桥梁在施工过程中，由于失稳而导致全桥破坏　的例子。因此，桥梁施工过程中不仅要严格控制变形和应力，而且更要　严格地控制施工各阶段结构构件的局部和整体稳定。尤其对大跨径桥梁，　受动荷载或突发情况的影响，很难保证桥梁施工安全，更难保证运营时　的安全。为此，应建立一套全面监控系统，对桥梁进行终身监控，确保　围　建筑界Ｂ２０ｌ３年９月・ＵＩＬ上Ｄ　ＩＮＧＷＯＲＬＤ