【正文】 這些數(shù)據(jù)是進(jìn)行施工控制分析的最重要因素之一。以這些觀(guān)測(cè)值為依據(jù)，進(jìn)行有效地施工控制。 合 龍 前，對(duì)全橋主梁頂面標(biāo)高、作一次全面復(fù)測(cè)。 (2)各懸臂澆筑節(jié)段高程測(cè)點(diǎn)布置 每個(gè)節(jié)段高程測(cè)點(diǎn)各設(shè) 5 個(gè)測(cè)點(diǎn)，對(duì)稱(chēng)布置在懸臂板與腹板的交接點(diǎn)，離塊件前端 10cm，測(cè)點(diǎn)露出混凝土面 5cm,如圖 6 所示。另外， 使用經(jīng)緯儀對(duì)主梁軸線(xiàn)進(jìn)行測(cè)量。16 鋼筋在垂直方向與頂板的上下層鋼筋點(diǎn)焊牢固，并要求垂直。 撓度監(jiān)測(cè)資料是控制成橋線(xiàn)形最主要的依據(jù)。 立模標(biāo)高為： 1lm s j y p g gH H H f= + + (6) 式中： lmH ——立模標(biāo)高 ； sjH ——設(shè)計(jì)標(biāo)高； ypgH ——計(jì)算所得的預(yù)拋高值； 1gf ——掛籃變形值。 表 二 懸臂施工中的預(yù)拱度設(shè)置 內(nèi)容 節(jié)段 影響因素 增 (+) 減 (－ ) 施工方法 計(jì)算方法 預(yù)拱度分配 懸拼 懸澆 懸 臂 施 工 節(jié) 段 一期恒載 + ● △ 按懸臂梁 逐段計(jì)算 疊加值 預(yù)施應(yīng)力 － ● △ 施工設(shè)備靜載 + ● △ 掛籃伸臂撓曲 + △ 徐變變形 + ● △ 合龍后及通車(chē) 二期恒載 + ● △ 該成橋計(jì)算 垮中最大值 按二次拋物線(xiàn)比例分配 次應(yīng)力 + ● △ 二次預(yù)應(yīng)力 + ● △ 溫度 177。為了施工的簡(jiǎn)化，通?？梢詫⑦@些影響值的總和作為跨中預(yù)拱度的最大值，以?xún)蓸蚨罩c(diǎn)為零點(diǎn)，其余各點(diǎn)可以近似地按二次拋物線(xiàn)進(jìn)行分配。理論和實(shí)踐的結(jié)合，是設(shè)置預(yù)拱度抵消撓度的有效方法。 ——混凝土的徐變系數(shù)終值 ； fp ——靜活載作用下產(chǎn)生的撓度。 這些主要影響因素中，還有許多模糊不定及隨機(jī)變化因素的情況，如混凝土材料自身的彈塑性性能、 收縮與徐變變形的性能 ； 各節(jié)段施工工期的不定性使混凝土加載齡期的變化與不規(guī)律性 ； 預(yù)應(yīng)力鋼束的應(yīng)力損失的隨機(jī)性 ； 日照溫度使結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫度變化的不均衡等，再加上施工荷載及預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固的增多而隨機(jī)變化，致使精確計(jì)算撓度變形比較困難。否則，需要與設(shè)計(jì)人員一起仔細(xì)核對(duì)兩種計(jì)算過(guò)程，找出并解決存在的問(wèn)題。 由于橋梁的設(shè)計(jì)和施工中存在著這兩種既不相同又相互聯(lián)系的計(jì)算過(guò)程，并且在實(shí)際工作中這兩類(lèi)計(jì)算可能采用不同的計(jì)算模型，由不同的單位來(lái)完成，因此，為達(dá)到使施工監(jiān)控、監(jiān)測(cè)指導(dǎo)的施工能與設(shè)計(jì)結(jié)果相一致，首先要校核設(shè)計(jì)計(jì)算與施工監(jiān)控、監(jiān)測(cè)計(jì)算的閉合性。在橋梁的設(shè)計(jì)計(jì)算中通常會(huì)采用一些假定的參數(shù)用于計(jì)算，比如：材料的彈性 模量、容重、施工時(shí)間等。施工監(jiān)控、監(jiān)測(cè)的預(yù)測(cè)計(jì)算將采用設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行分析，計(jì)算出控制目標(biāo)的理論真值 。而將其影響值放在臨時(shí)修正中，如在掛籃定位時(shí)考慮。 掛籃變形主要包括掛籃的彈性變形和非彈性變形，其中非彈性變形相對(duì)難以控制，主要原因是掛籃制作誤差和連接處變形所產(chǎn)生的。 橫向預(yù)應(yīng)力鋼束 ：采用 1 線(xiàn)。 表一 監(jiān)控和監(jiān)測(cè)參數(shù)一攬表 計(jì)算參數(shù) 施工監(jiān)控是個(gè)循環(huán)過(guò)程，必須根據(jù)測(cè)量、分析結(jié)果反復(fù)計(jì)算，這就牽涉到計(jì)算參數(shù)的不斷修正，使計(jì)算模型更接近實(shí)際結(jié)構(gòu)。在這個(gè)過(guò)程中，必須做到以下幾點(diǎn)： ① 提供掛籃、模板、施工機(jī)具的重量及形心位置； ② 掛籃使用前須進(jìn)行壓載試驗(yàn)，提供彈性及非彈性變形； ③ 掛籃移動(dòng)到位、澆筑 混凝土 和張拉預(yù)應(yīng)力束工況均須進(jìn)行監(jiān)控測(cè)試； ④ 每階段掛籃定位數(shù)據(jù)由監(jiān)控單位提供； ⑤ 掛籃定位須在早晚進(jìn)行，以消除日照影響； ⑥ 主梁應(yīng)力測(cè)試斷面設(shè)在每個(gè)掛籃施工段 的根部。 對(duì)于主梁的應(yīng)力指標(biāo)而言 ，由于采用的測(cè)試設(shè)備，根據(jù)國(guó)內(nèi)目前的使用情況來(lái)看其應(yīng)力測(cè)試的準(zhǔn)確度尚不能令人十分滿(mǎn)意。誤差容許度的確定還必須滿(mǎn)足設(shè)計(jì)對(duì)施工質(zhì)量的要求。施工方案的改變主要是管理上的問(wèn)題，必須加強(qiáng)施工上的管理，對(duì)施工中出現(xiàn)的問(wèn)題要有預(yù)見(jiàn)性，施工控制小組也要對(duì)此提出方案，避免出現(xiàn)措手不及的情況。 懸澆階段的預(yù)應(yīng)力束是連續(xù)梁橋承受負(fù)彎矩的主要構(gòu)件，如果預(yù)應(yīng)力不足，會(huì)引起主梁混凝土開(kāi)裂，嚴(yán)重的會(huì)引起結(jié)構(gòu)的破壞。溫度影響變化無(wú)常，每座橋都有各自特點(diǎn)，所以施工控制前必須加強(qiáng)觀(guān)測(cè)，及時(shí)掌握 規(guī)律，盡可能排除溫度影響。所以，在結(jié)構(gòu)計(jì)算中一般不把溫度影響作為單獨(dú)工況，而是將溫度影響單獨(dú)列出，作為修正。 掛籃變形誤差 澆筑混凝土過(guò)程中，掛籃會(huì)發(fā)生變形，這包括縱向變形和橫向變形， 也包括彈性變形和非彈性變形。 當(dāng)結(jié)構(gòu)處于懸臂狀態(tài)時(shí)，橋面臨時(shí)荷載的影響效果同澆筑混凝土的超方現(xiàn)象。 由于橋面荷載隨機(jī)性較大，只能通過(guò)實(shí)地觀(guān)察，估計(jì)橋面荷載的重量以及位置，在計(jì)算數(shù)據(jù)中考慮。 在施工過(guò)程中，通過(guò)改進(jìn)施工方法減少誤差的產(chǎn)生是很有必要的，也是可行的。 澆筑混凝土誤差 澆筑混凝土誤差，即超方現(xiàn)象是澆筑混凝土過(guò)程中難以克服的誤 差，產(chǎn)生的原因有兩方面。既要滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，又要節(jié)約費(fèi)用，我們以往橋梁的監(jiān)控經(jīng)驗(yàn)將是我們進(jìn)行施工監(jiān)控的寶貴財(cái)富。例如，引起主梁標(biāo)高較低的因素較多，諸如混凝土超方、掛籃變形較大、預(yù)應(yīng) 力張拉力不夠、臨時(shí)荷載引起、日照影響等等，在諸多的因素中，僅僅通過(guò)標(biāo)高測(cè)量或者應(yīng)變測(cè)量是很難判斷出原因的。分析模型采用空間模型， 采用 ANSYS 軟件計(jì)算 ,石家莊鐵道學(xué)院研制 的 橋梁施工監(jiān)控分析軟件 校核。 施工控制前期結(jié)構(gòu)計(jì)算系統(tǒng) 施工控制計(jì)算是施工監(jiān)控的一個(gè)重要部分，是施工監(jiān)控的前提。所以施工監(jiān)測(cè)和控制是大跨橋梁施工過(guò)程中不可缺少的工序。 (2)無(wú)應(yīng)力狀態(tài)法在分析橋梁結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)時(shí)，只進(jìn)行正裝計(jì)算，它無(wú)需進(jìn)行結(jié)構(gòu)的倒拆計(jì)算，這就避免了結(jié)構(gòu)在倒拆計(jì)算時(shí)難以考慮結(jié)構(gòu)的非線(xiàn)性和混凝土收縮、徐變影響等影響。因此，找到一種相對(duì)穩(wěn)定或恒定不變的量來(lái)建立起各施工階段中間狀態(tài)與成橋狀態(tài)之間的聯(lián)系，就顯得尤為重要，無(wú)應(yīng)力狀態(tài)計(jì)算法就是在這種思想的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。上一輪計(jì)算完成后，再進(jìn)行下一輪倒裝計(jì)算。處理的方法就是要完成倒裝計(jì)算和正裝計(jì)算的交替迭代過(guò)程，也就是用循環(huán)迭代逼近分析方法。即本階段結(jié)束時(shí)，結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)用本階段荷載作用下的結(jié)構(gòu)受力與 前一階段的結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)相疊加而得，即認(rèn)為在這種情況下線(xiàn)性疊加原理成立。當(dāng)然，在橋梁結(jié)構(gòu)的施工控制中，除了控制結(jié)構(gòu)的標(biāo)高和線(xiàn)形之 外，同樣要控制結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，它與線(xiàn)形同樣重要。所謂結(jié)構(gòu)施工理想狀態(tài)，就是在施上各階段結(jié)構(gòu)應(yīng)有的位置和受力狀態(tài)。而對(duì)于分段施工的連續(xù)梁橋等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，一般要給出各個(gè)施工階段結(jié)構(gòu)控制點(diǎn)的標(biāo)高 (預(yù)拋高 )，以便最終使結(jié)構(gòu)物滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，這個(gè)問(wèn)題是用正裝計(jì)算法難以解決， 而倒裝計(jì)算可以解決這一問(wèn)題。 (5)在施工分析過(guò)程中嚴(yán)格計(jì)入結(jié)構(gòu)幾何非線(xiàn)性效應(yīng)，本階段結(jié)束時(shí)的結(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。 這種計(jì)算方法的特點(diǎn)是 ： (1)隨著施工階段的推進(jìn)，結(jié)構(gòu)形式、邊界約束條件、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)。為了計(jì)算出橋梁結(jié)構(gòu)成橋后的受力狀態(tài)，只有根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)配筋情況和施土方案設(shè)計(jì)逐步逐階段地進(jìn)行計(jì)算，最終才能得到成橋結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，這種計(jì)算方法就是正裝計(jì)算方法。 正裝計(jì)算 法 對(duì)于大跨度橋梁結(jié)構(gòu)，在分段施工過(guò)程中，結(jié)構(gòu)的某些荷載如自重荷 載、施工荷載、預(yù)應(yīng)力等是在施工過(guò)程中逐級(jí)施加的，每一個(gè)施工階段都可能伴隨著混凝土的徐變發(fā)生、邊界約束增減、預(yù)應(yīng)力張拉和體系 轉(zhuǎn)換等。 施工控制 結(jié)構(gòu)的計(jì)算 方法 無(wú)論采用什么分析方法和手段，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)參數(shù)、施工工藝、施工監(jiān)測(cè)等環(huán)節(jié)采取什么措施，總是要對(duì)實(shí)際橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化，建立計(jì)算模型，進(jìn)行橋梁施工仿真計(jì)算。此外，預(yù)測(cè)控制汲取了優(yōu)化控制的思想，利用滾動(dòng)的有限時(shí)段優(yōu)化取代了一成不變的全局優(yōu)化。在預(yù)測(cè)控制中，反饋校正的形式是多種多樣的，既可以在采用的預(yù)測(cè)模型基礎(chǔ)上對(duì)預(yù)測(cè)模型值加以補(bǔ)償，也可以根據(jù)在線(xiàn)辨識(shí)原理直接修改預(yù)測(cè)模型，因此預(yù)測(cè)控制中不僅基于模型，而且利用了反饋信息，因此預(yù)測(cè)控制是一種閉環(huán)優(yōu)化控制算法。 (3)反饋校正 在預(yù)測(cè)控制算法中，采用預(yù)測(cè)模型進(jìn)行過(guò)程輸出值的預(yù)估只是一種理想方式。若采用閉環(huán)預(yù)測(cè)，則有 ： [ ]( ) ( ) ( ) ( ) ( 1 , 2 , 3 )n m mY k i Y k i Y k Y k i n+ = + + = (3) 圖 1 參考軌跡與最優(yōu)控制 式中 ： ()Yk——k 時(shí)刻對(duì)象的實(shí)際輸出值 ； ()mY k i+ —— k+i 時(shí)刻的模型輸出值 ； ()mYk—— k 時(shí)刻的模型輸出值。對(duì)于當(dāng)前 k 時(shí)刻的優(yōu)化問(wèn)題，就是要確定從 k 時(shí)刻起的一組 M 個(gè)控制變量 (或控制增量 )： [ ]( ) ( ) , ( 1 ) , , ( 1 ) TU k U k U k U k M= + + + (1) 使在未來(lái) ( M nN＃ )時(shí)刻的輸出預(yù)測(cè) ， ()nY k i+ 與期望輸出 ()rY k i+的方差為最小 (參見(jiàn)圖 1)，即 ： [ ]21 ( ) ( )n n n iiM in J M in Y k i Y k i w== + + ?229。預(yù)測(cè)控制中的優(yōu)化不是一次離線(xiàn)完成的，而是反復(fù)在線(xiàn)完成的，即每一采樣時(shí)刻，優(yōu)化性能指標(biāo)只涉及該時(shí)刻起到未來(lái)有限的時(shí)刻，而到下一個(gè)采樣時(shí)刻，這一優(yōu)化時(shí)段會(huì)同時(shí)向前推移，因此，預(yù)測(cè)控制不是用一個(gè)對(duì)全局相同的性能優(yōu)化指標(biāo)，而 是每一時(shí)刻都有一個(gè)相對(duì)于該時(shí)刻的局部性能優(yōu)化指標(biāo)。預(yù)測(cè)模型應(yīng)具有預(yù)測(cè)功能，即能夠根據(jù)系統(tǒng)的歷史信息和選定的未來(lái)控制輸入，預(yù)測(cè)系統(tǒng)的未來(lái)輸出值。而且預(yù)測(cè)控制算法采用的是不斷在線(xiàn)滾動(dòng)優(yōu)化，且在優(yōu)化的過(guò)程中不斷的通過(guò)實(shí)測(cè)系統(tǒng)輸出與期望模型輸出的誤差進(jìn)行反饋校正，所以能在一定程度上克服由于預(yù)測(cè)模型誤差和某些不確定性干擾的影響，使系統(tǒng)的魯棒性得到增強(qiáng)。而對(duì)于那些被控對(duì)象參數(shù)已知定?；蜃兓^小甚至可以忽略的系統(tǒng)，一般采用常規(guī)反饋控制、模型匹配控制或最優(yōu)控制的方法 ，便可以得到較為滿(mǎn)意的控制效果。 性能指標(biāo)的控制 性能指標(biāo)的控制可分為 開(kāi)環(huán)控制方式 和 閉環(huán)控制方式 兩種，若與過(guò)程動(dòng)態(tài)相關(guān)聯(lián)的輔助變量可測(cè)，而且此輔助變量與可調(diào)控制器參數(shù)之間的關(guān)系又可根據(jù)物 理學(xué)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)出，這時(shí)就可通過(guò)此輔助變量直接調(diào)整可調(diào)控制器，以達(dá)到預(yù)定的性能指標(biāo)。為此可用系統(tǒng)辨識(shí)的方法在線(xiàn)辨識(shí)受控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，直接累積過(guò)程信息 ； 也可以通過(guò)量測(cè)能夠反映過(guò)程狀態(tài)的某些輔助變量，間接累積過(guò)程信息。一般來(lái)講，一個(gè)自適應(yīng)系統(tǒng)是一個(gè)具有一定適應(yīng)能力的系統(tǒng)，它能夠認(rèn)識(shí)環(huán)境條件的 變化 (如負(fù)荷變化，風(fēng)、雨等氣候條件的變化等 )并自動(dòng)校正控制動(dòng)作，使系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)或接近最優(yōu)的控制效果。無(wú)論施工過(guò)程如何，總是要以最終橋梁成型狀態(tài)作為目標(biāo)狀態(tài)，以此來(lái)控制各施工塊件的預(yù)拋高值(立模標(biāo)高 )。大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋通常采用懸臂澆筑這種典型的自架設(shè)施工方法。 最大寬容法 是指在設(shè)計(jì)時(shí)給予主梁標(biāo)高和內(nèi)力最大的寬容度，即誤差的容許 值。 而預(yù)測(cè)控制法 則是在全面考慮影響橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的各種因素和施工所要達(dá)到的目標(biāo)后，對(duì)結(jié)構(gòu)的每一個(gè)施工階段 (節(jié)段 )形成前后的狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)，使施工沿著預(yù)定的狀態(tài)進(jìn)行。由于結(jié)構(gòu)型式不同，直接影響施工安全的因素也不一樣，在施工控制中需根據(jù)實(shí)際情況，確定其安全控制的重點(diǎn)。目 前主要通過(guò)穩(wěn)定分析計(jì)算 (穩(wěn)定安全系數(shù) )，并結(jié)合結(jié)構(gòu)應(yīng)力、變形情況來(lái)綜合評(píng)定、控制其穩(wěn)定性。我國(guó)四川州河大橋也在懸臂施工中出現(xiàn)了失穩(wěn)破壞。必須對(duì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力實(shí)施嚴(yán)格監(jiān)控。橋梁施工控制中的幾何控制總目標(biāo)就是達(dá)到設(shè)計(jì)的幾何狀態(tài)要求，最終結(jié)果的誤差容許值與橋梁的規(guī)模、跨徑的大小、技術(shù)難度等有關(guān)，目前還沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)定，應(yīng)根據(jù)具體橋梁的施工控制需要具體確定。 施工控制的內(nèi)容 對(duì)于分節(jié)段懸臂澆筑施工的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋來(lái)說(shuō)，施工控制就是根據(jù)施工監(jiān)測(cè)所得的結(jié)構(gòu)參數(shù)實(shí)測(cè)值進(jìn)行施工階段計(jì)算，確定出每個(gè)懸澆節(jié) 段 的立模標(biāo)高，并在施工過(guò)程中根據(jù)施工監(jiān)測(cè)的成果進(jìn)行誤差分析、預(yù)測(cè)和對(duì)下一節(jié)段立模標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整，以此來(lái)保證成橋后橋面線(xiàn)形、合 龍 段兩懸臂端標(biāo)高的相對(duì)偏差不大于規(guī)定值以及結(jié)構(gòu)內(nèi)力狀態(tài)符合設(shè)計(jì)要求。 在每一工況返回結(jié)構(gòu)的量測(cè)數(shù)據(jù)之后，要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析和判斷，以了解已 存在的誤差，并同時(shí)進(jìn)行誤差原因分析。特別是采用懸臂施工技術(shù)的大跨度橋梁，施工中的不合理誤差狀態(tài)如不能及時(shí)地加以識(shí)別和處理，主梁的應(yīng)力有可能發(fā)生積聚而超出設(shè)計(jì)安全狀態(tài)發(fā)生施工事故。如何通過(guò)施工時(shí)的澆筑過(guò)程的控制以及主梁標(biāo)高調(diào)整來(lái)獲得預(yù)先設(shè)計(jì)的應(yīng)力狀態(tài)和幾何線(xiàn)型，是連續(xù)梁橋施工中非常關(guān)鍵的問(wèn)題。箱梁采用單箱單室、變截面、變高度結(jié)構(gòu)。 10 設(shè)備投入 ........................................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 第 1 頁(yè) ，共 51 頁(yè) 1 工程概況 寧車(chē) 沽永定新河特 大橋 位于新建 鐵路天津至 秦皇島鐵路客 運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)天津段，其中包含跨度為 48+80+48m 無(wú) 碴軌道預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋， 起止里程分別為 DK50＋ ~DK51+。箱梁頂