试论高海拔地区预应力混凝土连续刚构桥的施工监控.doc

试论高海拔地区预应力混凝土连续刚构桥的施工监控 　　【摘 要】近几年随着世界经济的进步发展，公路桥梁界的变化极为显著，同时也在施工过程出现不少安全事故。为顺利进行桥梁施工及保证桥梁在使用在的安全耐久性，桥梁施工监测工作的重要性不言而喻。而本文针对高海拔地区预应力混凝土连续刚构桥的施工监控，将做以下深入的解析，以确保我国桥梁施工能安全进行，并有效延长桥梁使用寿命。 　　【关键词】预应力混凝土连续刚构桥 高海拔地区 施工监控 　　在桥梁设计计算理论、施工技术特别是预应力技术飞速发展进步的今天，预应力混凝土连续刚构桥以自身所特有的优点，在桥梁施工中被广泛应用。但预应力混凝土连续刚构桥在悬臂施工中，梁段挠度等已建成的结构行为是无法在后期桥梁施工中进行调节的，因此，要确保混凝土连续刚构桥内力及成桥线形符合设计要求，和保证在桥梁对称悬臂浇筑的安全施工，就必须开展桥梁施工监控工作。 　　1 预应力混凝土连续刚构桥施工监控影响因素 　　由于预应力混凝土连续刚构桥施工监控，主要在于控制线性确保顺利合龙和成桥后线性能够通畅，以及控制内力保证结构力学状态更合理。而这两个目的要实现，就必须分析所有影响桥梁施工的因素，才能针对性有效的进行监控。 　　1.1 结构参数 　　在模拟分析施工控制中结构施工时结构参数是最基本的资料，结构参数是否准确对分析结果有着极大的影响。其包括这几方面的内容： 　　（1）结构构件截面尺寸大小与截面刚度大小密不可分，结构内力、变形等会受到间接影响。（2）混凝土弹性模量。由于混凝土属于复合材料，包括砂、细集料、泥浆或砂浆等，因此在分析和设计混凝土结构中混凝土弹性模量也至关紧要。（3）同时还有混凝土容重。在桥梁施工中结构荷载最重要部分即主梁混凝土容重，不过在施工中混凝土容重时常变化，离散型较大不能进行很好的控制，一旦实际值与设计取用值相差较大，将会直接影响结构的稳定性，所以必须严格控制。（4）材料热膨胀系数特别是钢结构热膨胀系数也将影响施工控制。（5）施工荷载。在悬臂施工特别是大悬臂阶段，挂篮、预应力等施工荷载影响着结构整体受力，取值范围必须根据实际情况而定。（5）预应力既可增加并提高结构整体刚度和承载力，也可减轻并优化结构重量和空间利用，保证结构的美观安全。在实际施工中预应力易受到损失，比如锚具变形、预应力筋与台座间的温差、预应力筋松弛等都是其影响因素。 　　1.2 施工监测 　　桥梁施工控制最重要的组成部分就是结构监测，包括应力、几何、安全、稳定等多方面监测。现阶段检查手段更多是依靠人工操作，尚存不少缺点比如测点布置少、自动化程度低、反馈周期长等，所以结构监测总是避免不了出现误差。这些误差可能会导致结构状态较差，或是造成实际状态与设计状态吻合较好的假象，因此，施工控制的关键在于快速有效、全面准确的测量。 　　1.3 其他因素 　　保证工程施工安全快速的前提是合理化、精确化的施工工艺，反之，不合理的施工工艺，会放慢工程进度，给施工控制造成偏差，影响工程施工的最终目标。以及桥梁施工管理问题，施工是否正常有序的进行与其关系极大，施工进度贴近计划，施工控制才能更高效，保证结构符合预期目标。此外，还有混凝土收缩徐变、温度变化、结构模型计算，都是影响施工控制的因素。 　　2 预应力混凝土连续刚构桥施工监控方法分析 　　2.1 施工监控法 　　目前，桥梁施工监控方法包括：参数与自适应参数识别调整法、最佳成桥状态法、最小二乘法、无压力状态控制法、卡尔曼滤波法、顺推法、线性回归分析法、灰色预测控制系统、零弯矩拼装法、日本的施工精度控制系统，以及具有预测功能的人工神经网络系统，这些方法都受到桥梁研究者的高度重视。 　　2.2 结构分析法 　　大跨度桥梁均是分阶段递进式完成整体施工的。桥梁结构最终成型，会经过漫长而复杂的结构体系转换以及施工过程，桥梁施工过程每个阶段受力和变形方面都必须通过科学合理的计算方法和理论分析来实现最理想状态，才能有效控制其各阶段的结果行为，保证最终成桥线形及受力符合设计需求。因此结构计算法不能能描述整个施工过程，反映其受力行为，更能确定其各阶段的理想状态，提供给施工中间目标状态。当前应用最普及的计算方法主要有：正装分析法、倒拆分析法。从理论角度来看，计算参数取值只要恰当，正装分析法计算出的恒栽内力基本可吻合设计期望的线性状态；倒拆分析法基于成桥状态之上，以与之相反的顺序，对各阶段施工内力及位移进行依次计算，从而确定施工工程中桥梁的理想状态。通常采取平面杆系有限元这两种计算方法比较容易实现。预应力混凝土连续刚构桥施工控制，要考虑悬臂施工状态中和计入进入超静定体系后的混凝土徐变收缩变形及机构内力变形影响。然而在时间上收缩徐变计算智能是顺序的，即可采用正装分析法，倒拆分析法却是与之相反。