邱嘉興
達(dá)濠市政建設(shè)有限公司
摘要:文章主要從施工控制原理與方法、施工控制內(nèi)容、施工控制項(xiàng)目等方面介紹了題目并進(jìn)行了相關(guān)分析,為施工監(jiān)控提供了一些參考建議。本文旨在與同行互相學(xué)習(xí)、共同進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:施工控制原理;施工控制方法;監(jiān)控
一、施工前常見問題的監(jiān)控及探討
監(jiān)理要認(rèn)真審查經(jīng)總包單位技術(shù)負(fù)責(zé)人審批的施工方案。主要審核內(nèi)容是,其方案是否有違反強(qiáng)制性規(guī)范的內(nèi)容,對(duì)裝修工程的難點(diǎn)、重點(diǎn),特別是關(guān)鍵部位是否有針對(duì)性,工藝要求是否合理,方案是否可行,質(zhì)量保證措施是否落實(shí)。
二、施工控制原理與方法
橋梁施工控制包括主動(dòng)控制和被動(dòng)控制,所謂主動(dòng)控制,是在預(yù)先分析各種風(fēng)險(xiǎn) 因素及其導(dǎo)致目標(biāo)偏離的可能性和程度的基礎(chǔ)上,擬定和采取有針對(duì)性地預(yù)防措施;所謂被動(dòng)控制是一種面對(duì)未來的控制,通過對(duì)產(chǎn)生偏差原因的分析,研究制定糾偏措 施,以使偏差得以糾正,工程實(shí)施恢復(fù)到原來的計(jì)劃狀態(tài),或雖然不能恢復(fù)到計(jì)劃狀 態(tài)但可以減少偏差的嚴(yán)重程度。
在現(xiàn)實(shí)的橋梁監(jiān)控中,僅僅采取被動(dòng)控制措施,出現(xiàn)偏差是不可避免的,而且偏 差可能有累積效應(yīng),即雖然采取了糾偏措施,但偏差可能越來越大,從而難以實(shí)現(xiàn)預(yù) 定的目標(biāo)。另一方面,主動(dòng)控制的效果雖然比被動(dòng)控制好,但僅僅采取主動(dòng)控制措施 卻是不現(xiàn)實(shí)的,或者說是不可能的。因?yàn)槭┕み^程中有相當(dāng)多的風(fēng)險(xiǎn)因素是不可預(yù)見 的,或者無法定量的確認(rèn)。因此,對(duì)于橋梁施工控制來說,主動(dòng)控制和被動(dòng)控制兩者缺一不可,必須緊密結(jié)合。圖 1 為控制的過程。
圖1 施工控制的過程
對(duì)于橋梁施工監(jiān)控的具體實(shí)施來說,主動(dòng)控制表現(xiàn)為施工程序的制定,結(jié)構(gòu)計(jì)算 參數(shù)的確定等等。為了避免誤差的產(chǎn)生或者減小誤差的影響程度,在制訂方案或者計(jì) 算時(shí)應(yīng)充分考慮可能會(huì)出現(xiàn)的情況。
被動(dòng)控制則表現(xiàn)為誤差的修正,具體為一個(gè)施工量測(cè)判斷修正預(yù)告施 工的循環(huán)過程,為了能夠控制橋梁的外型尺寸和內(nèi)力,首先必須安排一些基本的和必 要的量測(cè)項(xiàng)目,其內(nèi)容包括主梁各施工工況的標(biāo)高、主梁部分控制斷面的應(yīng)力、結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)、氣溫以及對(duì)混凝土材料的一些常規(guī)試驗(yàn)。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。在這一基礎(chǔ)上,將產(chǎn)生誤差的原因予以盡量消除,給出下一個(gè)工況的施工控制 指令,在現(xiàn)場(chǎng)施工形成良性循環(huán)。連續(xù)梁橋施工監(jiān)控過程見流程圖2 所示。
三、施工控制內(nèi)容
施工監(jiān)控的內(nèi)容包括監(jiān)控計(jì)算、監(jiān)控測(cè)試以及誤差分析調(diào)整,其中監(jiān)控計(jì)算內(nèi)容 主要有:理想狀態(tài)的仿真分析、施工過程中的校核計(jì)算、未來結(jié)構(gòu)狀態(tài)預(yù)測(cè)等。監(jiān)控 測(cè)試主要有:主梁的應(yīng)力測(cè)試;施工過程中主梁的線形測(cè)試;主墩的偏位測(cè)試;溫度 場(chǎng)的測(cè)試、臨時(shí)支撐反力測(cè)試以及預(yù)應(yīng)力孔道摩阻測(cè)試等。而監(jiān)控誤差分析與調(diào)整主 要包括施工狀態(tài)與設(shè)計(jì)狀態(tài)的偏差分析、施工過程中各階段橋梁狀態(tài)的把握和參數(shù)識(shí) 別等。
1、施工監(jiān)控計(jì)算
監(jiān)控計(jì)算就是利用建立的監(jiān)控計(jì)算體系對(duì)橋梁施工過程中各節(jié)段結(jié)構(gòu)應(yīng)力和位 移狀態(tài)等施工控制參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,為施工提供控制目標(biāo)值,保證施工的順利進(jìn)行并使結(jié)構(gòu)最終達(dá)到或接近設(shè)計(jì)要求的成橋狀態(tài)。
監(jiān)控計(jì)算所采用的基本方法是前進(jìn)、倒退仿真計(jì)算方法。即通過對(duì)成橋狀態(tài)倒拆 結(jié)構(gòu)的過程進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析來得到每一施工階段的施工控制目標(biāo)值,然后根據(jù)施工控制 目標(biāo)值對(duì)控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行正裝施工控制(包括對(duì)結(jié)構(gòu)某些參數(shù)的調(diào)整),使施工階段時(shí) 的結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變位等同或逼近倒裝計(jì)算中工況下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變位,計(jì)算軟件為鋼筋 混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋梁結(jié)構(gòu)分析軟件。
2、施工監(jiān)控測(cè)試
監(jiān)控測(cè)試也是施工監(jiān)控中一部分,所以監(jiān)控測(cè)試是為施工控制服務(wù)的,所進(jìn)行測(cè) 試內(nèi)容也是圍繞施工控制進(jìn)行的,以保證整個(gè)施工控制的順利進(jìn)行。對(duì)于連續(xù)梁橋的 主要控制任務(wù)如下:
(1)箱梁線形控制
結(jié)構(gòu)在施工過程中總會(huì)發(fā)生變形,對(duì)于大跨度橋梁而言,由于施工階段多等諸多 因素的影響,橋梁結(jié)構(gòu)在施工時(shí)往往偏離預(yù)想狀態(tài),故此成橋后梁的標(biāo)高和平面位置 要能符合設(shè)計(jì)圖紙和規(guī)范要求,必須進(jìn)行過程控制。
線形控制分為兩個(gè)方面,一是平面線形控制,既控制橋梁軸線在平面上符合設(shè)計(jì) 或規(guī)范要求。二是豎向線形控制。一般是在梁上選取若干個(gè)控制點(diǎn),通過控制這些點(diǎn) 的標(biāo)高來實(shí)現(xiàn)對(duì)線形的控制。豎向線形必須符合設(shè)計(jì)或規(guī)范要求。豎向線形控制不好,往往出現(xiàn)梁橋面縱向產(chǎn)生起伏等情況而導(dǎo)致橋面恒載超重,預(yù)應(yīng)力筋偏角增大而使得 梁內(nèi)力與設(shè)計(jì)不符并影響橋梁外觀。線形控制的標(biāo)準(zhǔn)即容許誤差,與橋梁的規(guī)模、跨 徑、技術(shù)難度等有關(guān)。由于目前還沒有統(tǒng)一規(guī)定,需要根據(jù)橋梁的施工控制要求具體確定。
(2)結(jié)構(gòu)應(yīng)力控制
橋梁結(jié)構(gòu)在施工過程中以及在成橋狀態(tài)的受力情況是否與設(shè)計(jì)相符合是施工控 制要明確的重要問題。橋梁結(jié)構(gòu)在成橋后,其受力狀態(tài)與設(shè)計(jì)必須一致。這是對(duì)施工 的基本要求,否則橋梁的承載能力和使用壽命就不會(huì)達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)。
通常通過應(yīng)力的監(jiān)測(cè)來了解結(jié)構(gòu)實(shí)際受力狀態(tài),若發(fā)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)與理論(計(jì)算)應(yīng)力狀態(tài)的差別超越限制范圍就要進(jìn)行原因查找和調(diào)控,使之在允許范圍內(nèi)變化。結(jié)構(gòu)應(yīng)力控制的好壞不像變形控制那樣易于發(fā)現(xiàn),若應(yīng)力控制不力將會(huì)給結(jié)構(gòu)造成危 害,嚴(yán)重者將發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞,所以,它比變形控制更加重要,必須對(duì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力實(shí)施嚴(yán)格監(jiān)控。
對(duì)應(yīng)力控制的精度和方法還沒有明確的規(guī)定,需根據(jù)實(shí)際情況確定,一般考慮以 下因素:
(1)結(jié)構(gòu)自重下的應(yīng)力:實(shí)際應(yīng)力與設(shè)計(jì)相差宜控制在+5%內(nèi);
(2)結(jié)構(gòu)預(yù)加應(yīng)力:除張拉實(shí)施雙控(油表控制和伸長(zhǎng)量控制)伸長(zhǎng)量控制誤 差允許在+6%內(nèi));
(3)施工荷載下的應(yīng)力:實(shí)際應(yīng)力與設(shè)計(jì)相差宜控制在+5%內(nèi);
(4)溫度應(yīng)力;
(5)其他應(yīng)力(如基礎(chǔ)變位、風(fēng)荷載、雪荷載等引起的結(jié)構(gòu)應(yīng)力);
(6)施工中,用到的對(duì)橋梁施工安全有直接影響的支架等的應(yīng)力在安全范圍內(nèi)。
四、施工控制項(xiàng)目
施工控制是隨施工過程逐漸實(shí)現(xiàn)的,它是將實(shí)用的結(jié)構(gòu)測(cè)試技術(shù)和現(xiàn)