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正文內(nèi)容

橋梁施工監(jiān)控綜述-資料下載頁

2025-06-30 05:56本頁面
  

【正文】 ,其穩(wěn)定安全系數(shù)至少大于3。2. 影響橋梁施工控制的因素結(jié)構(gòu)參數(shù)是指施工控制中結(jié)構(gòu)施工模擬分析的基本資料,其準確性直接影響分析結(jié)果。結(jié)構(gòu)參數(shù)主要包括下列內(nèi)容。(1) 材料容重:是引起結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形的重要因素,例如混凝土材料及鋼筋含量對鋼筋混凝土容重的取值有很大影響。在計算中,由于假定的容重的數(shù)值和實際的容重是存在差異的,施工控制中必須對其進行準確識別。(2) 結(jié)構(gòu)部件截面尺寸:任何施工都存在誤差,這種誤差值將直接導(dǎo)致截面特性誤差,從而影響了結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形的分析結(jié)果。截面尺寸誤差通??刂圃谝?guī)范允許的范圍內(nèi)。(3) 材料彈性模量:材料彈性模量和結(jié)構(gòu)變形有直接的關(guān)系,施工成品的彈性模量與設(shè)計采用值是不一致的,所以在施工過程中,要根據(jù)施工進度經(jīng)常性地進行現(xiàn)場實際抽樣試驗,作必要的修正。(4) 材料的熱膨脹系數(shù):熱膨脹系數(shù)的準確與否也將對施工控制帶來影響,例如合攏段施工等,尤其對鋼結(jié)構(gòu)要特別注意。(5) 施工荷載:施工荷載取值誤差,對內(nèi)力和變形均有影響,故不能忽視(6) 預(yù)加應(yīng)力:索力梁的預(yù)應(yīng)力是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形控制的重要參數(shù),施工控制要對其誤差作合理控制。面對斜拉橋、斜拉索力的控制直接影響梁的標(biāo)高和塔的傾斜值,因而預(yù)應(yīng)力或索力是梁和斜拉橋控制的主要因素。施工因素?zé)o論怎樣優(yōu)秀的施工單位,即使是掌握了先進的施工技術(shù)和新穎的施工設(shè)備以及良好的施工管理,也不可避免地存在施工誤差,例如構(gòu)件制作、安裝誤差等。這些誤差直接影響了施工控制,反過來,使這些誤差均控制在規(guī)范允許范圍之內(nèi),優(yōu)化在調(diào)試的控制之中,最終實施的結(jié)果才能符合理想的結(jié)構(gòu)形態(tài)要求。3. 橋梁施工控制的分析方法1)前進分析:前進分析的目的在于確定成橋結(jié)構(gòu)及各施工階段的受力狀態(tài)。這種計算的特點是:隨著施工階段的推進,結(jié)構(gòu)形式、邊界約束、荷載形式在不斷改變,前期結(jié)構(gòu)發(fā)生突變和幾何位置的改變,因而,前一階段結(jié)構(gòu)狀態(tài)將是本次施工階段結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ),前進分析的計算可按有限元方法進行。(2)倒退分析:倒退分析的基本思想是假定時刻結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布滿足前進分析時刻的結(jié)果,線形滿足設(shè)計軸線。在此初始狀態(tài)下,按照前進分析的逆過程,對結(jié)構(gòu)進行倒拆,分析每次卸除一個施工段對剩余結(jié)構(gòu)的影響,在一個階段內(nèi)分析得到的結(jié)構(gòu)位移、內(nèi)力便是理想施工狀態(tài)。(3)誤差分析:為了能及時有效地將實測數(shù)據(jù)(體系本身的變化、撓度、應(yīng)力、現(xiàn)場氣溫等)、調(diào)整參數(shù)信息、誤差信息反饋到實際施工控制中,指導(dǎo)現(xiàn)場施工作業(yè),可編制基于現(xiàn)代控制論中的隨機最優(yōu)控制理論和有限元法的計算程序,建立現(xiàn)場計算機工作站(EWS),將實測結(jié)構(gòu)控制參數(shù)輸入,得出有效調(diào)整量,獲得最優(yōu)調(diào)整方案,同時預(yù)告下階段結(jié)構(gòu)狀態(tài)。4. 橋梁施工控制的方法橋梁施工控制技術(shù),就是把現(xiàn)代控制理論應(yīng)用在橋梁施工過程中,確保在施工過程中,橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、變形一直處于允許的安全范圍內(nèi),確保最終的實際橋梁變形和內(nèi)力符合設(shè)計理想的變形和內(nèi)力的要求。橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計時,參數(shù)的選取(如材料特性、密度、截面特性等)、施工狀況的確定(施工荷載、混凝土收縮徐變、預(yù)應(yīng)力損失、溫度、濕度、時間等參數(shù))和結(jié)構(gòu)分析模型等諸多因素的影響,以及混凝土材料的非均勻性和不穩(wěn)定性,大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁、T型剛結(jié)構(gòu)、連續(xù)剛結(jié)構(gòu)等梁橋施工過程中結(jié)構(gòu)的實際狀態(tài)與設(shè)計狀態(tài)很難完全吻合。因此在橋梁施工過程中,必須對施工預(yù)拱度、主梁體內(nèi)的應(yīng)力等進行嚴格的施工控制。目前施工控制方法主要有三種: 一是采用糾偏終點控制法; 二是應(yīng)用現(xiàn)代控制理論中的自適應(yīng)控制法; 三是設(shè)計時給予主梁標(biāo)高和內(nèi)力最大的誤差容許值控制法。(1) 糾偏終點控制糾偏終點控制的方法,即在施工過程中,對產(chǎn)生主梁線形偏差的因素跟蹤控制,隨時糾偏,最終達到理想線形,這種方法常用Kalman濾波法和灰色理論等。(2) 自適應(yīng)控制自適應(yīng)控制法也稱為參數(shù)識別修正法,屬于現(xiàn)代控制理論,即對施工過程中的高程和內(nèi)力的實測值與預(yù)計值進行比較,對橋梁結(jié)構(gòu)的主要基本參數(shù)進行識別,找出產(chǎn)生實測值與預(yù)計值(設(shè)計值)產(chǎn)生偏差的原因,從而對參數(shù)進行修正,達到雙控目的,這是我國大跨度橋梁施工控制中常采用的方法。(3) 主梁高程和內(nèi)力最大的寬容度在設(shè)計時給予主梁高程和內(nèi)力最大的寬容度,即誤差的容許值,如香港某斜拉橋主線形設(shè)計的寬容度達177。15cm(懸臂長為215m),當(dāng)然對于每一節(jié)的誤差也有限制。大型橋梁的施工監(jiān)控應(yīng)根據(jù)不同的施工特點,選擇合適的監(jiān)控手段,確定正確的控制參數(shù)和監(jiān)測內(nèi)容,并提出具體的監(jiān)控方法。(4) 預(yù)測控制法預(yù)測控制法是在考慮施工方案和影響橋梁狀態(tài)的諸因素而確定橋梁的應(yīng)變和應(yīng)力的理想狀態(tài)后(稱控制理想狀態(tài)),針對施工過程中,由于實際情況和假定諸因系之間不一致而產(chǎn)生誤差(這些誤差值由監(jiān)測測試系統(tǒng)反饋),在調(diào)試系統(tǒng)中進行修正,再給定下一步施工的數(shù)據(jù),這樣,對結(jié)構(gòu)的每一個施工階段形成的前后的狀態(tài)進行預(yù)測,使施工實際沿著預(yù)定的理想狀態(tài)進行的控制方法。這種方法是橋梁施工控制的主要方法,常見的有我國泖港斜拉橋采用的卡爾曼濾波法(Kaman)、灰色理論法等。(5) 橋梁施工監(jiān)控實例橋梁施工監(jiān)控的內(nèi)容、施工過程的跟蹤分析、設(shè)計參數(shù)的識別、施工監(jiān)測方法以及監(jiān)控的結(jié)果。1) 工程概況,主橋為580m單跨懸索橋,引橋為40m預(yù)應(yīng)力混凝土T形簡支梁,主橋加勁梁采用鋼型架結(jié)構(gòu)形式,橋跨布置形式為740m簡支T梁+580m懸索橋+740m簡支T梁。2) 施工監(jiān)控的內(nèi)容萬州長江二橋主橋施工監(jiān)控內(nèi)容主要分為線形監(jiān)控與應(yīng)力監(jiān)控兩大部分,主要監(jiān)測對象為主塔(塔身應(yīng)力與變位)、主纜(線形和索股張力)、加勁梁(標(biāo)高和應(yīng)力),他們對懸索橋結(jié)構(gòu)有著重要影響,能反映懸索橋結(jié)構(gòu)的實際情況。在施工過程中要做到以下內(nèi)容:設(shè)計參數(shù)的收集與修正、基準索股線形的計算和架設(shè)監(jiān)測、錨跨索股力、吊桿力的測試和調(diào)整、索夾位置的計算與索夾放樣的控制、施工過程中的主塔應(yīng)力與變位控制等等。3) 施工監(jiān)測的方法主纜與加勁梁線形的檢測主要通過主纜和加勁梁控制點坐標(biāo)加以實現(xiàn)。主塔塔頂變位和主索鞍預(yù)偏量的檢測:對索塔塔頂變位采用在每一個索塔塔柱頂面橫橋向中點上設(shè)置一個固定觀測點,用與主纜線形控制相同的方法同步監(jiān)測。預(yù)偏量的測量,采用標(biāo)尺通過量測主索鞍固定標(biāo)志點與索塔變位固定觀測點之間的幾何關(guān)系,獲取主索鞍在塔頂?shù)南鄬︻A(yù)偏量。散索鞍預(yù)偏量的檢測:采用在散索鞍頂面中心設(shè)置固定觀測點,用精密經(jīng)緯儀與鋼尺量測相結(jié)合的方法測量出固定點的位移,然后依據(jù)幾何關(guān)系推求出散索鞍的預(yù)偏量??刂平孛鎽?yīng)力的檢測:采用在索塔塔柱根部和下橫梁附近的控制截面預(yù)埋的鋼弦式應(yīng)變計,由鋼弦頻率計測定。4) 控制結(jié)果℃時的主纜以及加勁梁中跨跨中標(biāo)高,較設(shè)計相比高了不到3cm,主塔偏位控制在2cm以內(nèi),實測錨跨索股力大多集中在850920k N之間,與理論值890k N相差值較小,吊桿也很均勻。這些情況與國內(nèi)同類橋梁的監(jiān)控結(jié)果相比是比較理想的??梢?,很好的運用了橋梁監(jiān)控的理論并在實際中很精確的運用,使得萬州長江二橋的施工達到了語氣控制的目的。五、 結(jié)論為了確保橋梁結(jié)構(gòu)建設(shè)的安全,我們應(yīng)該從事件的根源出發(fā),加強橋梁施工的監(jiān)測管理,提高橋梁施工的監(jiān)測與監(jiān)控技術(shù),使橋梁發(fā)揮出最大 的應(yīng)用價值,為國家和人民做出該有的貢獻。
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