桥梁施工控制的影响因素初探

桥 梁 施 工 控 制 的 影 响 因 素 初 探
吴 士 祥
摘 要： 首先分析 了桥 梁施 工控制的若干影响 因素 ， 并在此基础上介 绍 了桥 梁施 工控制 中的误 差分析技 术 ， 以确保桥 梁
结 构 的 受 力 和 变 形 处 于 安 全控 制 范 围之 内 ， 终 实现 设 计 目标 。 最
会 存在一定的截面尺寸误差 ， 验收规范 中对各种误 差都做出 了一
如前一小节所述 ， 同等 级 的维护对 性能 指标 的影响 程度 不 同。 机变量 ； ） 不 ３ 维护 实施 后性能指 标 的增 量为 随机变 量 ； ） ４ 维修 实施 有养护维修条件 下伸缩缝及 支座的性能劣化 曲线如 图 ３所示 。 对性能指标 的提高程度也高 ；） ２ 初始维 护时间及维 护周期均 为随
３ ４．
表 １中各参 数取值 及劣化 模型 中参数 取值根据 伸缩装 置及 支座具体几何尺寸 、 受力 状态并结合统计资料及专家经验确定 。
Ｒｅｅ ｒ ｈｏ ｘ ａ ｓ ｎｊｉｔ ｎ ｅ ｒｎ ｓ ｓａ ｃ ｎ ｅｐ ｎｉ ｏｎｓａ ｄ ｂ ａ ｉｇ ｏ
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关键词 ： 梁 ， 工， 桥 施 计算 ， 控制
中 图分 类 号 ：４ ５ １ Ｕ ４ ． 文 献 标 识 码 ： Ａ
桥梁工程施工 过程 中会遇 到多 种 问题 ， 如主梁 挠度 偏大 、 桥 关键的结构参 数 ， 它是控 制结 构受力 状态 的物理 指标 ， 也是 开展 梁线形偏差较大等等 。这些施工 中出现 的问题 ， 果不能 及时有 结构施工模拟分析的最基本资料 ， 如 能否准确地 提供这些 参数将直 效地分析原 因并采 取恰 当措 施 ， 不仅会 对桥 梁结 构受力 不利 ， 而 接影响着分析结果 的可信度 。实际工 程中 ， 梁 的结 构参数一般 桥
Ｐ ＮＧ Ｊ ｎｊ Ａ ｕ － ｅ ｉ
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（ ） ７ －８ １ ：６７ ．
【 变 量 ｌ ｔ ｐ Ｉ ‘ １ ｔ Ｐ ， ｌ Ｉ △ Ｉ Ｐ Ｐ ０ １分 布类型 ｌ三角分布 １对 数正态 ｌ对 ｆ态 Ｉ对 数ｉ － 数正态 Ｉ对 数正态
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行了分析 阐述 ， 以供参考 。 决的问题 。结构参数主要包括如下 内容 。 １ １ １ 构件几何参数 ． ． 由于施工机械及施工人员 的操作 误差 ， 任何一项 施工工 序都
１ 桥 梁 施工控 制 的影 响因素
１ １ 结构 参数 ．
无论是何种结构形式 的桥梁 工程 ， 在施工控 制 中都必 须考虑
路 ．０ ７ １ ） １４ ２０ （ ｏ ：— ．
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爽． 梁工程全 寿命 设计 方法 ［ ］ 公 桥 Ｊ．
第 一次维 护时间及维护周期均为 随机变量 ， 其分布规律见表 １ 。
表 １ 伸缩缝及支座维护参数分布类型 ｊ
［ ］ 叶文华． 梁全寿命 设计有关问题探 讨 ［ ］ 世界桥 梁，０ ８ ２ 桥 Ｊ． ２０
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式（） ３ 及图 ３中 ， ， 开始劣化到进行 第一次 维护 的时间 ； 参 考 文 献 ： ｆ 为从 ｔ 为维护周期 ； 为第 ｒ次维护 实施后 的性 能 指标 ； Ｐ Ｐ ｔ △ 为 第 ｎ ［ ］ 徐 国平 ， １ 刘明虎 ， 耿 次维护后性能指标 的增量 。式 中初始性 能指 标 、 始劣 化 时间 、 初
ａ ｄ ｓ ｄ ｅ ，ｈ ｄ ｃ ｒａｎ ｒ ｆ ｒｎ ｅ ｖ ｌｅ ｔ ｕ ｒ ｇ ｅ ｉ ｎ ｎ ｔ ｉ ｄ ａ ｅ ｔｉ ｅ ｅ ｅ ｃ ａｕ ｏ ｏ ｒｂ ｄ ｅ ｄ ｓｇ ． ｕ ｉ
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ｆ Ｐ
后性能指标 的劣化模型不会改变 ； ） ５ 维护实施后 性能指标不 会恢 根据 以上假设性能 指标 的数 学计算模 型如式（ ） ３ 所示。
０≤ ｚ＜ｔ ，
ｔ ≤ ｔ＜ ｔ ＋ ｔ ｌ ｜
上述性能指标 的变化模 型基于女 下假设 ：） 等级维护水平 复到初始值 Ｐ 。 １高 ｎ
分析结 果产生很大 的影 响。需要 说明 的是 ， 工成 品构件 的弹性 是桥梁结构本 身 ， 施 施工管理好坏直 接影 响桥 梁施工 质量 、 进度 等。
模 量与设计采用值 不 可能完 全一 致 ， 因此 ， 施工 过程 中要 根 据 特别是施工进 度 ， 果不 能按 计划进 行 ， 在 如 必然 给后 续 的施工 控制 施 工进 度 ， 时进 行现 场抽 样试 验 ， 适 特别 是混 凝土 强度 可能 出 现 带来一定难度 。以悬臂 施工 的混凝 土 连续梁 、 连续 刚构 桥为 例 ， 就必然 使两悬臂 在合龙 前等 较 大波动的情况 ， 要随时在控制分析 中对材 料弹性模 量 的取值进 如果梁相对悬臂施 工进度存在差别 ， 行修 正。 待不 同的时间 ， 从而 产生 不 同的徐变 变形 ， 由于徐 变变 形较难 准 材料容重是引起结构 内力 与变形 主要 因素 之一 ， 施工 控制 中 确估计 ， 以最终容易造成合龙 困难 。 所 需计入 实际容重 与设计 取值 间 的误差 ， 别是 对于 混凝 土材 料 ， ２ 桥 梁 施工控 制 的技 术原 理 特 集料不 同 、 钢筋配 比不 同 ， 构件 的容重会呈 现较 大的差 异 ， 工控 施 通过结构 的设计 计算 或有 限元 分析 可 以确 定桥 梁结 构各 施 制 中必 须对 其进行准确 识别 。此 外 ， 热膨 胀系数 的准确 与否也将 工阶段 中间理想状 态 ， 这种理想状 态是我们期 望在施 工 中实 现的 对施工控制产生影响 ， 尤其是对于钢结构桥梁 ， 更要引起格外重视 。 目标 。但是在实 际施工 中 ， 结构 的实 际状态并 不总是 与其理 想状 １ １ ３ 施 工荷载 ． ． 态吻合 ， 也就是说 ， 结构的实际状态很难 达到它 的理想 状态 ， 两者 施 工 中的所有 自架设体 系 中 ， 都存 在施 工荷 载 ， 这部 分 临 时 总存在着一定 的误 差。误差按 其性 质 可分 为固定误 差 和变 动误 荷 载对 桥梁结构 的受力 和变形 也会产 生较大影 响 ， 控制 分析 中 差 ， 在 固定误差是指所发生 的误差作 为结构特 征在 以后 不再变 化 的
作者简介 ： 士祥 （ ９ ２ ， ， 吴 １７ 一） 男 高级 工程 师 ， 黑龙 江省 公路 工程监 理 咨询公 司 ， 黑龙 江 哈 尔滨
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第３ ７卷 第 ２ ３期 ２０ １ １年 ８月
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吴士祥 ： 桥梁施工控制 的影 响因素初探
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定 的误差限制 ， 超过这些限值将会 引起施 工的不安 全及结 构设计 段龄期相差大等引起 的。桥梁施 工控制 中要对 收缩 和徐变 的影 响 目标的严重偏离 。此外 ， 这种几何误 差将直 接导致截 面特 性 的改 做认真研究 ， 以期采用合理 的、 符合实际的徐 变参数和计算模型 。 变， 从而直接 影响着结构 内力 、 变形等 的分析 结果 。因此 ， 施工 控 １ ６ 施 工 工 艺与 管理 ． 制 中应对结构尺寸进行 动态取值和误差分析 。 施工控制 是为施工服务 的， 但施 工质量 的优劣 又直接影 响着
ｅｐ ｎｉ ｉ ｓ ｄｂ ａ ｎｓ ｎ ｅ ｄｆ ｒ ｔ ａｎｅａｃ ｒｔｇ ， ｓ ｂｉ ｅ ｅ ｘａ ｓ ｎｊｉｔａｄｂａ ｎｓ ｅ ｏ ａｃ ｅｒｄｔ ｎｍ ｄｌ ｘ ａｓ ｎｊ ｎ ｅｒ ｇ ｄｒ ｉｅ ｎ ｉｔ ｎｅｓａｅｙ ｅｔ ｌ ｈｄｔ ｐｎｉ ｎｓ ｎ ｅｒ ｇ ｒ ｒ ｎｅｄｇａａ ｏ ｏｅ， ｏ ｏ ｔａ ｎ ｉ ｕ ｆｅ ｍ ｎ ｔ ａ ｓ ｈｅ ｏ ｏ ｉ ｐｆ ｍ ｉ
第３ ７卷 第 ２ ３期
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２ ０ １ １年 ８ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲ ＣＨＩ Ｃ ＵＲ ＴＥ Ｔ Ｅ
Ｖ０． １ ３７ Ｎｏ． ３ ２ Ａｕ ２ ｇ． ０１１
文章编号 ：０ ９ ６ ２ （０ ） ３０ ７ —３ １ ０ — ８ ５ ２ １ ２ — １ ０ ０ １
且可能会使 主梁线形偏 离设 计 目标 ， 以致影 响行车 。为 了解决好 与设计 中所采用 的结构 参数会 存在 一定 的误差 。这 些误 差是 很 但并 不意 味着难 以控制 。如何合 理地估 计 这些 误差 ， 施工偏差 问题 ， 有必要 实施 全过程 施工 控制 ， 主梁应 力 和变形 难避免的 ， 将 使结 构分析 中所 采用 的参 误差控制在容许范 围内 ， 达到预期 的施 工和建设 目标 。本 文对影 并在施工控制 中恰 当地计人这些误差 ， 响桥梁施工 的若干控制 因素展开探讨 ， 对关键 的误差控 制问题进 数尽可能接近桥梁 的真实状态 ， 需要工程 技术人员 深入分 析解 是
１１２ ．． 材料物理特性 控制 的难 易和控制效 果 ， 两者 是相 辅相 成 、 以割裂 的 。实 际工 难
根据弹性力学知识 可知 ， 结构 的弹性模量 与结构 变形 有直接 程 中， 施工工艺除 了要满 足施 工控制 的要 求之 外 ， 施 工控 制 中 在 关 系。尤其是现实 中多数结构 是超静定结 构 ， 弹性模 量 的影响将 还要计入施工条件 非理想化而带来 的构件制作 、 安装 等方 面的误 会更 大 ， 而且会呈 现非 线性 特性 ， 何微 小 的误差 都可 能对 结构 差 ， 可能使施工状态保持在控制 之 中。桥 梁施工控 制 的对 象就 任 尽