羧震 大跨度斜拉桥施工控制研究 林晖 青岛路桥建设集团有限公司 山东青岛 ２６６０３２ 【摘要】大跨度斜拉桥的施工是一项十分复杂而艰难的工作，为了保 定性控制是指施工各阶段的局部和整体稳定性，一般通过稳定性安全 证大跨度斜拉桥的施工质量，对大跨度斜拉桥的进行严格的施工控制是必 系数进行判断。（４）安全控制。施工的安全性是施工控制的重要前提， 不可少的。本文首先对斜拉桥施工控制系统进行了概述，分析了施工控制 桥梁施工的安全控制与变形控制、应力控制及稳定控制是相辅相成的。 的主要内容并提出了控制原则及方法，最终探讨了影响施工控制的一些因 由于桥梁结构形式不同，影响施工安全的主要因素在各阶段也不尽相 素，为大跨度斜拉桥施工控制提供参考， 同，在施工控制中应根据实际情况，确定其安全控制的重点。 【关键词】大跨度斜拉桥；施工控制 ４．斜拉桥施工控制的原则及方法 ４．１施工控制原则 １．莆言 斜拉桥施工控制的原则是：１）主梁悬臂施工阶段，首要任务是确 与悬索桥相比，斜拉桥具备刚度大、施工方法简便、抗风能力强以 保主梁线形平顺、标高正确，施工过程中以标高控制为主；２）恒载施工 及更加适用于恶劣地质条件的优点而越来越受到设计师们的青睐。但 时，为保证结构整体的内力和变形处于规定状态，斜拉索张拉时，以索 随着斜拉桥跨度的逐渐增大，原有的施工控制方法已经难以满足施工 力控制为主。应该注意的是，标高控制为主，并不意味着仅控制主梁标 安全要求，大跨度斜拉桥的施工控制开始受到广泛关注。本文通过对施 高，而应同时关注索力等问题，只是主次不同。 工控制的系统分析，提出针对大跨度斜拉桥的施工控制的内容、方法及 ４．２施工控制方法 原则，为相关工程施工提供一定的借鉴。 桥梁结构形式、控制内容等的不同均会对施工控制方法产生影响， ２ 斜拉桥施工控制系统概述 般，施工控制可分为事后控制、预测控制、自适应控制以及最大宽容 根据项目管理的相关理论，完整的施工控制应包括：监测系统、施 度法。 工实时分析系统、误差分析以及控制、修正系统。 （１）事后控制。指在施工已完成后，对于结构及设计不符要求的 ２．１监测系统 通过采取一定的措施进行调整。可分为每个施工阶段完成后的调整和 监测系统主要是指在混凝土浇筑过程中对混凝土的容重、尺寸、 整个桥梁结构成型后的调整两种。（２）预测控制。指采用现代控制学理 弹模以及强度等进行监测、检测，同时对施工过程中的主梁高度、索塔 论，全面充分考虑可能影响桥梁结构状态的各种因素，从而对桥梁每 的位移、应力等进行监测。斜拉桥施工过程中监测是施工控制的重要内 个施工阶段形成前后状态进行预测，保证施工安全计划状态进行，全 容，通过全过程的监测，获得各施工阶段第一手内力、变形资料，从而 面考虑影响桥梁结构状态的各种因素和施工所要达到的目标后，对结 为后续的误差分析、纠偏提供依据，也是改进设计、确保安全的重要手 构的每一个施工阶段形成前后的状态进行预测，使施工沿着预定状态 段。施工过程中的监测、检测主要包括：变形监测、索力及主要结构的 进行。该方法理论先进，符合工程施工全过程动态控制的特点，是目前 应力监测、主要结构物的强度检测以及温度测量等。 应用最为广泛的方法。（３）自适应控制。指在控制过程中，通过系统识 ２．２施工期实时分析系统 别或参数估计，不断地修正参数，使的设计输出与实际输出相符，从而 施工期的实时分析对于施工方法及架设程序的确定具有重要意 对施工过程进行控制。（４）最大宽容度法。通过对监测值与计算值的对 义。应根据初步拟定的施工方案给出较为精确的施工荷载，在此基础 比，判断其是否在预先给定的安全范围内，—旦出现异常，及时停止施 上，根据现场测定的混凝土容重、弹模等进一步确定合理的计算方法； 工，确保后续施工安全 由于斜拉桥架设过程中结构体系不断变化，因此，应不断调整模拟方式 ５．影响桥梁施工控制的主要因素 并选择合适的计算模式，从而准确、全面的反映实际的结构体系。在模 桥梁施工过程中，影响因素众多，只有对主要影响因素充分了解， 拟过程中，应充分考虑到混凝土的非线性、温度影响以及荷载的变化， 才能够做到有的放矢，合理控制。 包括风荷载等。计算方法主要有正装法及倒拆法两种。 （１）结构参数。结构参数是斜拉桥预先分析的重要资料，其准确 ２．３误差分析系统 性直接影响到对施工过程的判断。结构参数主要包括构件截面尺寸、材 误差在斜拉桥施工中不可避免，应对各种误差进行辨识、分析，对 料弹模、材料热膨胀系数、预应力及索力。（２）温度。温度变化对于桥 于可能对施工产生较大影响的误差如会造成桥梁的几何线性发生严重 梁结构的受力将产生显著影响，应合理分析温度的季节变化及昼夜变 偏离等，应及时采取措施进行修正或控制。 化，从而控制相应的误差。（３）材料特性。混凝土自身的材料特性应充 ２．４控制．修正系统 分考虑，如收缩徐变对结构内力、变形的影响应仔细分析。（４）计算精 控制并修正系统是施工控制系统的核心内容。应该在每一阶段的 度。仿真分析作为桥梁结构内力分析的重要手段，其假设条件、荷载的 施工完成后，及时对施工过程中出现的问题进行分析、修正，为下一步 选择、参数的确定等都会对结果产生难以预料的影响，在建模过程中应 施工提供参考并避免误差再次发生。对于会影响下一阶段施工的误差 在抓住主要问题的前提下精细模拟，将模拟带来的误差降至最低。（５） 及时进行修正，使得施工控制目标回到原来的设计轨道上。良好地控制 施工监测。施工过程的监测是保证施工控制的重要手段，但监测过程中 系统也能够指导下一步的施工，保证了施工的顺利进行。 由于使用仪器众多，仪器本身精度、观测精度以及测量方法、数据采集 一一３．斜拉桥施工控制的主要内容 等诸多环节均可能出现误差，应加强管理，减小误差的产生。 施工控制的主要内容由两个部分组成，一个是根据选定的施工方 Ｂ．结论 案，选择合适的模拟方法进行仿真分析，从而得到相关的控制参数，形 为了安全可靠地建好每座大跨度斜拉桥，施工控制是非常重要的， 成定量化的施工控制文件，另一方面是通过实际测量值与预测值的对比 应对大跨度斜拉桥施工中的各个环节、各道工序进行科学合理的组织 分析，对误差采取一定措施进行调整。 施工、严格监控，从而保证大跨度斜拉桥的施工安全和施工质量。 施工控制的具体内容可分为以下几个部分： （１）线形控制。大跨度桥梁施工过程中容易受到各种因素的影响 从而使得结构产生一定的挠曲变形，这极易造成施工过程偏离预期要 求，严重的将会影响到桥梁的顺利合拢，因此应对其几何尺寸进行严格 控制，保证每步工序的误差在允许范围内。（２）应力控制。一般应通过 应力监测来达到了解结构实际应力状态的目的，＿旦发现监测截面应力 状态超出允许范围，应详细分析其产生原因，并控制其在允许范围内， 结构应力状态对结构安全至关重要，应严格控制。（３）稳定性控制。稳 参考文献 【１】徐君兰，项海帆．大跨度桥梁施工控制．【Ｍ］北京：人民交通出版 社，２０００． 【２】施明峰．斜拉桥施工控制方法研究分析【Ｊ Ｊ．黑龙江科技信 息，２０１ ０（２Ｏ） 【５】李元松，李新平，姜天华，杨爱平．大跨度斜拉桥施工控制方法研 究【Ｊ】．武汉工程大学学报，Ｚ００７（０４） ２ｌ１
