【正文】 1．施工中各梁段基于理論值調(diào)整后的實際立模標高值 九架棚大橋節(jié)段標高控制采用的高程值表截面位置箱梁底面設(shè)計標高（m）最終采用預(yù)拱度（cm）掛籃變形值（cm）立模標高（cm）大橋1號墩邊跨現(xiàn)澆段起點截面 / 現(xiàn)澆段終點截面 / S17截面 S16截面 S15截面 S14截面 S13截面 S12截面 S11截面 S10截面 S9截面 S8截面 S6截面 S6截面 S5截面 S4截面 S3截面 大橋中跨S3截面 S4截面 S5截面 S6截面 S7截面 S8截面 S9截面 S10截面 S11截面 S12截面 S13截面 S14截面 S15截面 S16截面 S17截面 S17截面 S16截面 S15截面 S14截面 S13截面 S12截面 S11截面 S10截面 S9截面 S8截面 S6截面 S6截面 S5截面 S4截面 S3截面 大橋2號墩邊跨S3截面 S4截面 S5截面 S6截面 S7截面 S8截面 S9截面 S10截面 S11截面 S12截面 S13截面 S14截面 S15截面 S16截面 S17截面 現(xiàn)澆段終點截面 / 現(xiàn)澆段起點截面/ 2．各梁段理論累計變形與實測變形差值匯總在第8段懸臂箱梁張拉后的工況下，各個截面的理論變形值和實際測量平均值比較見下表： 1號墩8號段張拉后各截面累計變形理論值與實測均值比較表截面號（邊跨）實測累計變形均值理論值差值截面號（中跨）實測累計變形均值理論值差值S2 S2 S3 S3 S4 S4 S5 S5 S6 S6 S7 S7 S8 S8 S9 S9 S10 S10 2號墩8號段張拉后各截面累計變形理論值與實測均值比較表截面號（邊跨）實測累計變形均值理論值差值截面號（中跨）實測累計變形均值理論值差值S2 S2 S3 S3 S4 S4 S5 S5 S6 S6 S7 S7 S8 S8 S9 S9 S10 S10 為了較直觀地反映第8段懸臂箱梁張拉后的工況下，各個截面的理論變形值和實際測量均值比較情況，為此制作了下面的曲線圖： 1號墩邊跨（馬爾康側(cè)）懸臂實測均值與理論值比較曲線圖 1號墩中跨（理縣側(cè)）懸臂實測均值與理論值比較曲線圖 2號墩邊跨（理縣側(cè)）懸臂實測均值與理論值比較曲線圖 2號墩中跨（馬爾康側(cè)）懸臂實測均值與理論值比較曲線圖在第15段懸臂箱梁張拉后的工況下，各個截面的理論變形值和實際測量平均值比較見下表： 1號墩8號段張拉后各截面累計變形理論值與實測均值比較表截面號（邊跨）實測累計變形均值理論值差值截面號（中跨）實測累計變形均值理論值差值S9S9S10S10S11S11S12S12S13S13S14S14S15S15S16S16S17S17 2號墩8號段張拉后各截面累計變形理論值與實測均值比較表截面號（邊跨）實測累計變形均值理論值差值截面號（中跨）實測累計變形均值理論值差值S9S9S10S10S11S11S12S12S13S13S14S14S15S15S16S16S17S17為了較直觀地反映第15段懸臂箱梁張拉后的工況下，各個截面的理論變形值和實際測量均值比較情況，為此制作了下面的曲線圖： 1號墩邊跨（馬爾康側(cè)）懸臂實測均值與理論值比較曲線圖 1號墩中跨（理縣側(cè)）懸臂實測均值與理論值比較曲線圖 2號墩邊跨（理縣側(cè)）懸臂實測均值與理論值比較曲線圖 2號墩中跨（馬爾康側(cè)）懸臂實測均值與理論值比較曲線圖從上面的表格數(shù)據(jù)比較及曲線圖可以看出，在扣除了掛藍的變形值之后，各測點的實際變形和理論計算值的差的絕對誤差很小，絕大部分測點在2cm以內(nèi)，只有個別測點的偏差超過2cm，之所以造成個別點產(chǎn)生偏差主要有以下幾點原因：1）標高測點被壓彎和破損。考慮到懸臂箱梁的施工自重會引起墩身的壓縮變形以及可能的基礎(chǔ)沉降。a) 主梁應(yīng)力測試斷面圖b)主梁根部及L/4斷面應(yīng)力測點布置圖 c)主梁跨中斷面應(yīng)力測點布置圖 應(yīng)力測試斷面及測點布置圖5. 3. 應(yīng)力計的埋設(shè)應(yīng)力計按預(yù)定的測試方向固定在主筋上，測試導線引至混凝土表面。九架棚施工控制協(xié)調(diào)小組由建設(shè)單位、設(shè)計單位、監(jiān)理單位、施工單位和科研（監(jiān)控）單位的負責人組成，其職責為：1．協(xié)調(diào)解決技術(shù)小組人員的工作；2．檢查、監(jiān)督、掌握技術(shù)小組的有關(guān)工作；3．對重大問題組織有關(guān)人員研究解決。根據(jù)以上比較，可以看出灰色預(yù)測法和卡爾曼濾波法各有優(yōu)缺點，所以我們決定在施工控制的誤差分析中，兩種方法同時使用，取其最優(yōu)。若系統(tǒng)誤差存在，則要進行參數(shù)和預(yù)留拱度調(diào)整。該問題的解可由下列卡爾曼濾波的遞推公式給出：濾波算法： （3－19）濾波增益： （3－20）濾波誤差協(xié)方差： （3－21）預(yù)測誤差協(xié)方差： （3－22）2. 卡爾曼濾波的應(yīng)用前面已經(jīng)講過，基本離散線性系統(tǒng)就是指沒有確定輸入控制量的卡爾曼濾波系統(tǒng)。為了得到遞推公式，假定根據(jù)觀測數(shù)據(jù)，…，已經(jīng)定出了在時刻時狀態(tài)的估計值。這種方法不要求儲存過去的觀測數(shù)據(jù)，當新的數(shù)據(jù)被觀測以后，只要根據(jù)新的數(shù)據(jù)和前一時刻的估計量，借助于信號過程本身的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程，按照一套遞推公式，即可算出新的估計量，故它大大地減少了計算量和存貯量，便于實時處理，現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于空間技術(shù)和工業(yè)自動控制系統(tǒng)。這樣，在這些隨機干擾和隨機初始狀態(tài)的作用下，系統(tǒng)的狀態(tài)就不是一個確定性的函數(shù)了，而是一個隨機過程。殘差列 （3－5）當且僅當滿足平方和最小準則，即 （3－6）時，灰微分方程參數(shù)列滿足關(guān)系 （3－7）上式的演算結(jié)果為： （3－8） （3－9）若灰微分方程 （3－10）的參數(shù)、服從（3－7）式，則稱 （3－11）為（3－10）式的白化方程或影子方程，有時亦稱（3－11）為（3－4）的影子方程?；疑Ｐ驮诳紤]殘差GM模型的補充后，就變成了近似的差分微分型模型。所以，灰色理論建立的不是一般建模所得到的原始數(shù)據(jù)模型，而是生成數(shù)據(jù)模型。對于隨機變量、隨機過程，人們往往是用概率統(tǒng)計的方法來進行研究。灰色系統(tǒng)理論之所以能夠建立近似的微分方程型的模型，是基于下述的概念、觀點、方法和途徑。從1982年第一篇有關(guān)灰色系統(tǒng)理論的論文發(fā)表以來的十余年里，灰色系統(tǒng)理論在基礎(chǔ)理論、應(yīng)用等方面均有較大的發(fā)展。 誤差分析本課題采用了兩種方法進行誤差分析，一是灰色理論預(yù)測法，二是卡爾曼濾波法。開 始時刻狀態(tài)施工完成時狀態(tài)合攏初狀態(tài)張拉預(yù)應(yīng)力索初的狀態(tài)施工初態(tài)安裝本階段初狀態(tài)張拉預(yù)應(yīng)力索前的狀態(tài)結(jié) 束合攏前狀態(tài)安裝本階段前狀態(tài)對施工階段循環(huán) 倒退分析程序系統(tǒng)流程圖3. 拆除桿件后的結(jié)構(gòu)狀態(tài)為拆除桿件前的結(jié)構(gòu)狀態(tài)與被拆除桿件等效荷載作用狀態(tài)的疊加。為了使竣工后的結(jié)構(gòu)保持設(shè)計線形，在施工過程中用設(shè)置預(yù)拱度的方法來實現(xiàn)。4. 對于混凝土徐變、收縮等時間效應(yīng)在各個施工階段中逐步計入。計算每一次懸臂澆筑時結(jié)構(gòu)的變形和內(nèi)力。這種計算方法的特點是：隨著施工階段的推進，結(jié)構(gòu)形式、邊界約束、荷載形式在不斷地改變，前期結(jié)構(gòu)將發(fā)生徐變，其幾何位置也在改變，因此，前一階段的結(jié)構(gòu)狀態(tài)將是本次施工階段結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)。對于連續(xù)剛構(gòu)橋的施工控制，前進分析法和后退分析法比較適用，下面對這兩種方法分別進行重點介紹。在施工中，以前進分析和實時跟蹤分析為主，倒退分析為參考。2．計算圖式：連續(xù)剛構(gòu)橋在架設(shè)過程中結(jié)構(gòu)體系不斷地發(fā)生變化，因此在各個施工階段應(yīng)根據(jù)符合實際狀況的結(jié)構(gòu)體系和荷載狀況選擇正確的計算圖式進行分析、計算，計算圖式見圖3－1。首先，施工控制中的理論計算必須以監(jiān)測得到的實際參數(shù)為依據(jù)，其誤差分析更需要根據(jù)監(jiān)測提供的現(xiàn)場具體情況來具體分析；其次，施工控制的效果必須由施工監(jiān)測來體現(xiàn)。內(nèi)力控制則是控制主梁關(guān)鍵截面的應(yīng)力，使其不致因內(nèi)力過大而偏于不安全，甚至在施工過程中即造成毀壞。在施工過程中，對每一節(jié)段需進行數(shù)次（至少一次）的觀測，以便觀察各點的撓度及箱梁曲線的變化歷程，以保證箱梁懸臂端的合龍精度及橋面的線形。在這些基本技術(shù)參數(shù)中，有些參數(shù)是可以測定的，而另一些則是難以用試驗來確定的。根據(jù)監(jiān)測所獲得的數(shù)據(jù)，首先確保結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定，其次保證結(jié)構(gòu)的受力合理和線形平順，為大橋安全、順利地建成提供技術(shù)保障。每節(jié)段施工流程見圖11。在托架上澆注。1．2 任務(wù)的主要研究內(nèi)容本課題的研究內(nèi)容包括：主要施工監(jiān)控方法的研究和監(jiān)測系統(tǒng)的建立，施工控制軟件的開發(fā)，對主橋?qū)嵤┛刂频葞讉€方面。本課題自2006年9月開題，進行了一年多的研究工作，于2007年10月順利地完成了各項工作。兩側(cè)各有15個節(jié)段，梁段數(shù)及梁段長度為7。橋箱梁各節(jié)段要求一次澆注完成，保持對稱平衡施工，不對稱重量不大于該梁段底板的自重。 施工監(jiān)測的內(nèi)容大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)的主梁在每一節(jié)段的施工過程中，都需要觀測箱梁頂面、底面的撓度，為控制分析提供實測數(shù)據(jù)。在此只考慮主要的、而且可測定的參數(shù)。3．主梁應(yīng)力監(jiān)測在大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋上，主要測試大橋的橋墩和箱梁截面的應(yīng)力。當然，這兩項控制內(nèi)容亦有所偏重，一般以變形控制為主，同時兼顧內(nèi)力控制。整個施工監(jiān)控的過程如圖2－1所示。3．結(jié)構(gòu)分析程度：對連續(xù)剛構(gòu)橋的施工控制計算而言，采用平面結(jié)構(gòu)分析方法已經(jīng)可以滿足實際架設(shè)控制的需要。前進分析時，隨著施工節(jié)段的推進，充分考慮了結(jié)構(gòu)形式、邊界約束、荷載形式的變化，前期結(jié)構(gòu)發(fā)生徐變和幾何位置的改變，其計算結(jié)果包括各個施工階段的內(nèi)力和位移值（分為不計收縮、徐變影響和計入收縮、徐變影響兩部分）；后退分析計算結(jié)果為各個梁段的預(yù)留預(yù)拱度，再由預(yù)留預(yù)拱度便可計算出立模標高值。 前進分析法人們對結(jié)構(gòu)靜力分析的一般認識是對整個結(jié)構(gòu)的施工結(jié)束狀態(tài)作單工況或多工況的受力分析和變位計算。我們將這種按施工階段前后次序進行的結(jié)構(gòu)分析方法稱為前進分析法。每一階段計算均依照上一階段結(jié)束時結(jié)構(gòu)變形后的幾何形狀為基礎(chǔ)。5. 在施工分析過程中嚴格計入結(jié)構(gòu)幾何非線性效應(yīng)，本階段結(jié)束時結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)用本階段荷載作用下結(jié)構(gòu)受力與以前各階段結(jié)構(gòu)受力平衡而求得。而對于分階段施工的連續(xù)剛構(gòu)橋，一般要求給出各個施工階段結(jié)構(gòu)控制點的標高（預(yù)拋高），以便最終使結(jié)構(gòu)物