【正文】 力分析，是橋梁結(jié)構(gòu)施工控制中最基本的內(nèi)容。為了達(dá)到施工控制的目的，必需對(duì)橋梁施工過(guò)程中每個(gè)階段的受力狀態(tài)和變形情況進(jìn)行預(yù)測(cè)和監(jiān)控。針對(duì)該橋的實(shí)際情況，采用正裝分析法和倒退分析方法進(jìn)行施工控制結(jié)構(gòu)分析。正裝分析不僅可以為成橋結(jié)構(gòu)的受力提供較為精確的結(jié)果，還為結(jié)構(gòu)剛度、剛度驗(yàn)算提供依據(jù)，而且可以為施工階段理想狀態(tài)的確定、完成橋梁結(jié)構(gòu)的施工控制奠定基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)施工理想狀態(tài)就是在施工各階段結(jié)構(gòu)應(yīng)有的位置和受力狀態(tài)，每個(gè)階段的施工理想狀態(tài)都將控制著全橋最終形態(tài)和受力特性。 (3) 結(jié)構(gòu)分析的目的 ① 確定每一階段的立模標(biāo)高，以保證成橋線形滿足設(shè)計(jì)要求 ； ② 計(jì)算每一階段的梁體的合理狀態(tài)及內(nèi)力，作為對(duì) 橋梁施工過(guò)程中的每個(gè)階段結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和位移 測(cè)試結(jié)果 進(jìn)行 誤差分析的依據(jù)。 主梁結(jié)構(gòu)部分設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工控制初步分析時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)主要按規(guī)范取值，由于部分設(shè)計(jì)參數(shù)的取值小于實(shí)測(cè)值，因此在多數(shù)情況下，采用規(guī)范設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算的結(jié)構(gòu)內(nèi)力及位移均較實(shí)測(cè)值大，這對(duì)設(shè)計(jì)是偏于 安全的，但對(duì)于施工控制來(lái)說(shuō)即是不容忽視的偏差，因?yàn)樗鼘⒅苯佑绊懙匠蓸蚝蠼Y(jié)構(gòu)線形及內(nèi)力是否符合設(shè)計(jì)要求，因此應(yīng)對(duì)部分主要設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行測(cè)定以便在施工前對(duì)部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行一次修正，從而進(jìn)一步修正結(jié)構(gòu)線形，為保證該橋成橋后滿足設(shè)計(jì)要求奠定基礎(chǔ)。 ② 預(yù)應(yīng)力鋼絞 線彈性模量，按照現(xiàn)場(chǎng)取樣試驗(yàn)結(jié)果采用； ③ 恒載 按設(shè)計(jì)圖提供的尺寸，并根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)采集的 混凝土容重等 參數(shù)進(jìn)行必要的修正，考慮結(jié)構(gòu)自重和臨時(shí)荷載 ,并考慮梁面坡度 的影響； ④ 混凝土收縮、徐變系數(shù)，按照規(guī)范采用， 計(jì)算 按規(guī)范考慮 結(jié)構(gòu)局部溫差效應(yīng)及考慮混凝土實(shí)際加載齡期的收縮、徐變的影響； ⑤ 材料熱脹系數(shù)，按規(guī)范取值； ⑥ 施工臨時(shí)荷載，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，盡量減少材料等的堆放，本階段不用的材料堆放在 0＃塊附近； ⑦ 預(yù)應(yīng)力孔道摩阻系數(shù)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)摩阻試驗(yàn)確定。需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定或采集的參數(shù)包括以下一些內(nèi)容。試驗(yàn)時(shí)取幾組試件做混凝土 7天和 28 天的靜彈性模量測(cè)試，用其平均值作為混凝土施工控制計(jì)算中的實(shí)測(cè)值。 ② 預(yù)應(yīng)力鋼絞線的彈性模量和抗拉強(qiáng)度 預(yù)應(yīng)力鋼絞線的這些參數(shù)值根據(jù)施工單位的試驗(yàn)確定，預(yù)應(yīng)力鋼絞線的彈性模量較其出廠時(shí)的指標(biāo)稍大。 (2) 實(shí)際施工中的荷載參數(shù) ① 主梁恒載 主梁的一期恒載基本上根據(jù)設(shè)計(jì)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，再根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試出的材料容重進(jìn)行計(jì)算，并依據(jù)實(shí)際測(cè)量出的構(gòu)件幾何尺寸與設(shè)計(jì)尺寸的 偏差進(jìn)行修正。對(duì)于梁體內(nèi)的鋸齒塊等的重量以梁段自重系數(shù)的方式計(jì)入。主梁二期恒載的統(tǒng)計(jì)內(nèi)容包括：道碴、欄桿、軌道等。 ③ 臨時(shí)荷載 在實(shí)際施工過(guò)程中施工單位由于種種原因會(huì)在結(jié)構(gòu)體系上增減某些臨時(shí)荷載。這些荷載有： a） 施工過(guò)程中施工機(jī)具荷載的變化； b） 主梁施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)堆放的機(jī)具、材料等； c） 施工過(guò)程中對(duì)結(jié)構(gòu)的臨時(shí)或意外約束。主梁截 面尺寸數(shù)據(jù)在施工過(guò)程中（混凝土澆筑后）進(jìn)行采集。從施工現(xiàn)場(chǎng)采集的信息除了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的參數(shù)以外，大量的是現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)測(cè)量的數(shù)據(jù)。 ① 物理測(cè)量：包括施工時(shí)間、梁段溫度等； ② 線形 測(cè)量：主梁 線形 ； ③ 力學(xué)測(cè)量：主梁應(yīng)力。為此應(yīng)根據(jù)施工的具體特點(diǎn)制定出一系列施工控制表格。施工控制采用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試參數(shù)和實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，將結(jié)果以指令的形式發(fā)布于施工控制表格中指導(dǎo)施工單位進(jìn)行下一步施工。在設(shè)計(jì)計(jì)算中這部分?jǐn)?shù)據(jù)只能按通常施工水平進(jìn)行估計(jì)。時(shí)間的測(cè)量按年、月、日來(lái)計(jì)量，由此可得到各關(guān)鍵施 工工序的周期。 (3) 線形 測(cè)量 主梁的 線形 測(cè)量是指用測(cè)量?jī)x器對(duì)主梁各塊件控制點(diǎn)的標(biāo)高測(cè)量。在每次完成一個(gè)梁段的混凝土澆筑和預(yù)應(yīng)力張拉工作后對(duì)已成梁段的標(biāo)高進(jìn)行通測(cè)。 (4) 應(yīng)力測(cè)量 在混凝土澆筑前將弦式鋼筋應(yīng)力計(jì)埋 入梁體混凝土內(nèi)，在每個(gè)施工階段利用應(yīng)力測(cè)量?jī)x器測(cè)量各應(yīng)力測(cè)量截面 的應(yīng)力變化情況，混凝土 澆筑 后的梁體應(yīng)力變化可以反映出新澆段混凝土的重量，預(yù)應(yīng)力張拉前后的應(yīng)力增量可以反映出預(yù)應(yīng)力的實(shí)際施加情況。 石黃跨線 橋 (40+65+40)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工監(jiān)控報(bào)告 施工控制體系 為有效地開(kāi)展施工監(jiān)控工作，在 石黃跨線 橋 連續(xù)梁橋 的施工監(jiān)控中 需要建立 如圖 12 所示的施工監(jiān)控體系。在控制過(guò)程中，監(jiān)控方采用 自適應(yīng)控制 法對(duì)本橋進(jìn)行線形 控制，采用最小二乘法對(duì) 結(jié)構(gòu) 參數(shù)進(jìn)行調(diào)整、估計(jì)。對(duì)于混凝土連續(xù)梁橋，若已施工梁段上出現(xiàn)誤差，除張拉預(yù)備預(yù)應(yīng)力束外，基本沒(méi)有調(diào)整的余地，且這一調(diào)整量也是非常有限的，而且對(duì)梁體受力不利。 根據(jù)上述分析，懸臂澆筑連續(xù) 梁 橋施工中標(biāo)高控制的特點(diǎn)是，已完成梁段的誤差無(wú)法調(diào)整，而未完成梁段的立模標(biāo)高只與正裝模擬計(jì)算有關(guān)，與已完成梁段的誤差基本無(wú)關(guān)。同時(shí)，上半環(huán)，即參數(shù)估計(jì)及對(duì)計(jì)算模型的修正就顯得尤為重要，只有與實(shí)際施工過(guò)程相吻合的計(jì)算模型計(jì)算出的預(yù)報(bào)標(biāo)高才是可實(shí)現(xiàn)的。要得到比較準(zhǔn)確的控制調(diào)整量，必須根據(jù)施工中實(shí)測(cè)到的結(jié)構(gòu)反應(yīng)修正計(jì)算模型中的這些參數(shù)值，以使計(jì)算模型在與實(shí)際結(jié)構(gòu)磨合一段時(shí)間后，自動(dòng)適應(yīng)結(jié)構(gòu) 的物理力學(xué)規(guī)律。圖 13 為自適應(yīng)控制的原理圖。得到修正的計(jì)算模型參數(shù)后，重新計(jì)算各施工階段的理想狀態(tài)，按照上述反饋控制方法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制。 對(duì)于采用懸臂拼裝或懸臂澆筑的橋梁，主梁在墩頂附近的相對(duì)線剛度較大，變形較小，因此，在控制初期，參數(shù)不準(zhǔn)確帶來(lái)的誤差對(duì)全橋 線形 的影響較小，這對(duì)于上述自適應(yīng)控制思路的應(yīng)用是非常有利的。 參數(shù)識(shí)別 在本橋的施工控制中按照自適應(yīng)控制思路，采用“最小二乘法”進(jìn)行參數(shù)識(shí)別和誤差分析，其基本方法是： 當(dāng)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸臂施工到某一階段時(shí)，測(cè)得已施工梁段懸臂端 m 個(gè)階段的撓度為： [ (1 ) , ( 2) , , ( ) ]TS S S S m? ??? 設(shè)原定理想狀態(tài)的梁體理論計(jì)算撓度為： [ (1 ) , ( 2) , , ( ) ]Tm? ? ? ?? ??? 上述兩者有誤差量： [ (1 ) , ( 2) , , ( ) ]TY Y Y Y m? ??? 若記待識(shí)別的參數(shù)誤差為： [ (1) , ( 2) , , ( ) ]Tm? ? ? ?? ??? 由 ? 引起的各階段撓度誤差為： [ (1) , ( 2) , , ( ) ]Tm? ? ? ?? ??? ???? 式中： ? — 參數(shù)誤差 ? 到 ? 的線性變換矩陣。 石黃跨線 橋 連續(xù)梁橋 施工監(jiān)控實(shí)施流程 施工控制按照施工 → 量測(cè) → 識(shí)別 → 修正 → 預(yù)告 → 施工的循環(huán)過(guò)程，其實(shí)質(zhì)就是使施工按照預(yù)定的理想狀態(tài)順利推進(jìn)。 對(duì)于本橋，由于在梁段澆筑完成后，除張拉預(yù)備預(yù)應(yīng)力索外，基本沒(méi)有調(diào)整的余地，而只能針對(duì)已 有誤差在下一未澆筑梁段的立模標(biāo)高上做出調(diào)整，所以，要保證本橋控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，最根本的就是對(duì)立模標(biāo)高做出盡可能準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，依靠預(yù)測(cè)控制?；舅悸窞楫?dāng)結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)狀態(tài)與模型計(jì)算結(jié)果不符時(shí)，通常將誤差輸入到參數(shù)辨別算法中去調(diào)整計(jì)算模型的參數(shù)，使模型的輸出結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果一致，得到修正的計(jì)算模型參數(shù)后，重新計(jì)算各施工階段的理想狀態(tài)，經(jīng)過(guò)幾個(gè)階段的反復(fù)識(shí)別后，計(jì)算模型就基本與實(shí)際結(jié)構(gòu) 一致，從而對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行有效控制。 石黃跨線 橋 (40+65+40)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工監(jiān)控報(bào)告 圖 14 石黃跨線 橋 連續(xù)梁橋自適應(yīng)施工控制方法流程圖 前期結(jié)構(gòu)計(jì)算分析 預(yù)告變位和立模標(biāo)高 施工 測(cè)量 誤差分析 修改計(jì)算參數(shù) 結(jié)構(gòu)計(jì)算 主梁標(biāo)高、懸臂端撓度、有效預(yù)應(yīng)力、溫度、彈性模量、收縮徐變系數(shù) 主梁標(biāo)高誤差 預(yù)應(yīng)力張拉誤差 彈性模量誤差 溫度影響 徐變影響 計(jì)算圖式誤差 石黃跨線 橋 (40+65+40)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工監(jiān)控報(bào)告 第二章 施工監(jiān)控結(jié)構(gòu)分析 結(jié)構(gòu)分析依據(jù) 石黃跨線 橋 連續(xù)梁橋 施工控制計(jì)算的主要計(jì)算參數(shù) 根據(jù) 石黃跨線橋 連續(xù)梁橋施工圖的資料，并結(jié)合施工單位提出的主梁施工方案來(lái)確定。在主梁施工開(kāi)始后，對(duì)主梁進(jìn)行施工過(guò)程中的 跟蹤計(jì)算分析，跟蹤計(jì)算中的各類參數(shù)按照施工中的實(shí)際情況考慮 。 材料特性 計(jì)算 中 所采用的主要材料特性值見(jiàn)表 21。 混凝土收縮、徐變參數(shù) 混凝土收縮、徐變參數(shù)按照規(guī)范取值。 石黃跨線 橋 (40+65+40)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工監(jiān)控報(bào)告 混凝土加載齡期及外部環(huán)境 計(jì)算考慮外界環(huán)境為野外一般條件， 每個(gè)懸臂現(xiàn)澆梁段的加載齡期為 7 天。 掛籃重量 掛籃按照 60t 考慮， 邊跨 合攏段 吊籃 按照 ，邊跨 合攏段 吊籃 按照