悬臂梁挂篮施工的误差控制

悬臂梁挂篮施工的误差控制

摘要：目前，挂篮施工技术以其较好的适用性在各种跨径的箱梁桥中得到了广泛的应用，挂篮施工技术也随之取得了较快的发展，其结构的设计更加的合理。在悬臂梁挂篮施工过程中需要重点解决的问题就是做好施工误差的监控。分析可能对结构受力产生影响的各种因素。

关键字：悬臂梁、挂篮；施工控制；误差控制

Abstract: Cradle construction technology with its good applicability in a variety of long-span box girder bridge has been widely used, cradle construction technology also will be faster, more reasonable structure design. Cantilever cradle construction process need to be focused on solving the problem is to do a good job monitoring construction error. Analysis of a variety of factors that may impact on the structure force.

Keywords: Cantilever, hanging basket; construction control; error control

1 引言三

在桥梁的施工过程中极易受到桥下的水文环境和地形地貌的影响，悬浇法施工能够很好的解决这些问题，在悬浇法桥梁施工过程中主要采用的设备就是挂篮，目前的挂篮设计日趋合理，挂篮的自重在不断的减轻，在刚度和强度方面有着越来越好的优势。在悬臂梁挂篮施工的过程中要做好全过程的误差控制，特别是在大跨径的桥梁施工过程中做好误差的控制显得更为关键，可以说对整个工程的质量有着决定性的影响。所以说在挂篮施工的

过程中要重点做好误差的控制，首先就要从根本上来查找产生误差的各种因素、误差的来源，并进行相应的分析，在挂篮施工的过程中要全程对可能的施工误差进行监控，使得整个桥梁的施工尽最大可能接近较为理想的状态。现阶段对挂篮施工的控制理论研究还不够深入，在部分工程中控制误差产生的措施还不够具体，所以还需要不断加强对挂篮施工过程中误差控制的研究，不断提高检测的精度和自动化程度。

在桥梁的施工过程中重点关注的目标是整个施工过程的安全性和桥梁能够在允许的误差范围之内顺利合拢，最后得到的桥形是否平顺自然，桥梁的受力状况是否与设计一致。为了满足上述提到的目的要求，在桥梁的施工过程中要首先进行必要的分析，根据分析结果来设定控制参数，并且在施工的过程中采取必要的误差控制措施。但是由于混凝土结构自身存在徐变变化，使得桥梁结构产生的变形不易进行控制。混凝土结构在实际施工过程中产生的变形要受到多种因素的影响，会与理论计算之间存在一定的误差。误差的积累就会对桥梁的标高产生较大的影响，所以必须要做好挂篮施工的误差控制。

2 误差控制中存在的问题

2.1 挂篮施工的理论误差分析与设计施工偏差较大

一般采用的误差分析和计算方法都是对施工误差进行间接的分析，对影响误差控制的影响因素采用取特殊值的方式，虽然跟正常的挂篮施工之间还存在部分偏差，但是这种取特殊值的方式无法对挂篮施工过程总的因素变化情况加以考虑，同时也较少考虑施工周期对挂篮施工的影响，这就使得计算值跟实际情况之间出现了较大的偏差。

2.2 误差控制手段落后

传统的误差控制主要是控制浇筑混凝土之前的预拱度，预拱度的控制主要是结合上一段的误差情况来预估下一段的误差控制，对整个施工过程中的误差总体分析不够，会造成挂篮施工过程中误差的不断累积。目前在一些工程中已经采用液压自动控制系统来克服误差控制上的不足。相比较传统的挂篮施工误差控制措施单一的特点，进行计算机自动控制无论在精度上和速度上都有了较大的提高。

2.3 挂篮施工误差测试水平不足

传统的测量方法在控制施误差的过程中常常受到人为因素和测量仪器因素的影响，并且测量速度和精度也参差不齐，所以有必要采用高精度的自动测量系统来控制误差。

2.4 对数据的采集处理技术低

传统的测量方法是采用经纬仪、水准仪等测量仪器来进行人工观测，人工记录和计算数据，其计算分析的能力不尽如人意，从目前的情况来看还是缺乏从产生误差的直接因素去考虑。

3 悬臂挂篮施工误差原因分析

3.1 悬臂梁结构的自重对挠度和变形的影响

在悬臂梁的施工过程中，由于主梁具有较大的自重再加之施工过程中设置的临时荷载，这些都会使得悬臂结构产生方向向下的挠度变形和弯矩。在悬臂根部位置处产生的弯矩会随着悬臂梁长度的增长而增大。所以在挂篮施工的过程中要准确的对悬臂产生的挠度变形进行计算，并且要严格的控制临时荷载的大小。

3.2 混凝土构件自身的性质变化引起的误差

混凝土是由多种材料所组成的，其在不同的养生时间和条件下混凝土的性质会发生部分变化，这些变化会对混凝土构件的外部轮廓尺寸产生影响。水泥砂浆的各种物理和化学变化，水泥混凝土产生的收缩和徐变都会引起混凝土的弹性模量、徐变系数和张拉应力的变化，这些参数的变化都是导致产生施工误差的因素。

徐变是指在应力不变的情况下，应变随时间不短增大的现象。温度变化会影响到混凝土的徐变，特别是在一次性浇筑混凝土量较大的情况下，水泥的水化热作用都会加快混凝土的徐变，另外加载的龄期也会对混凝土的徐变产生影响，龄期越短产生的徐变也就越大。

张拉力的大小不是保持恒定不变的，在施工的过程中可能会随时发生着变化，变化的时间呈现不定时性的特点，张拉应力的变化会引起对锚具的滑移、混凝土的徐变和钢筋的松弛等现象。另外混凝土的弹性模量会随着材料的配比情况，养护条件等发生变化，使得设计值和实际值之间出现一定的误差，也会导致挂篮施工过程出现偏差。

3.3 施工环境因素对挂篮施工的误差影响

桥梁工程的施工过程中，构件会随着外部环境条件的变化而产生变化，这就会导致结构体内的内力、形变等发生变化。在悬臂梁浇筑达到一定长度时对标高进行测量，要尽量选择在气温偏低的情况下，避免中午太阳直射对测量结构产生的影响，如果在测量的过程无法消除温度的影响就要及时的对测量结果进行温度修正。另外外部环境的湿度和风速的变化也会对误差控制产生影响，混凝土与周期介质要尽量保持湿度的平衡，这样可以最大程度上消除湿度误差。在设计计算的过程中选用的是静态的平均风荷载，跟实际的情况也有较大的出入，这也是控制的重点。

4 悬臂梁挂篮施工的误差控制

要严格控制挂篮施工的精度，保证成桥后的线性跟设计要求之间的误差在规范要求的范围之内。

4.1提高挂篮的设计要求

挂篮在设计的过程要尽量减轻自身的重量，但是不能降低对其强度和刚度的要求，并且要尽量减小变形量。挂篮设计要便于运行，以便提高其工作的效率。要改善挂篮施工的外部环境，提供足够的作业空间。

4.2 采用挂篮施工的测试

在悬臂梁挂篮施工过程进行施工测试是进行施工误差控制的重要组成部分。通过进行施工测试可用为误差控制提供详实的数据资料。测试的主要内容是对标高、应力和温度的变化进行测试。

标高的测试是要根据位移传感器对油缸的行程进行复核，重点是相关的调整部位的竖向位移的变化。应力测试是利用压力传感器来测定张拉应力的变化值，对应力的变化进行分析、计算，从而计算张拉应力下一个施工段的准确值。温度测试主要是对选择合拢时的温度。

4.3 建立误差控制自动控制系统

自动控制系统采用的是计算机控制的伺服全液压系统,自动控制系统能够实现挂篮施工额自动化工作,另外能够实现标高误差的自动调整和控制。该系统测量的数据主要是主梁

的挠度、吊挂点及锚固调高点的位移,将测量值和目标值进行比较,通过模拟信号获取的目标信号跟实际位置进行做差,再进行量化后转换成直观的数据来其进行误差的判断,读取液压油缸位置输入计算机之中,可以通过调试油缸的目标位置来达到控制误差的要求。在挂篮悬浇施工过程中有多道施工工序,在完成一步施工步骤之后,要及时的将结构改变的信息输入到计算机内进行集中处理,并对其进行跟踪分析,包括张拉力值的计算、温度修正计算、标高误差分析、参数识别及下一步施工预告计算工作,为控制下个工序的施工误差提供依据,让正常的施工作业具有消除有限误差的能力。在某一施工段利用模拟计算结果与测量结果进行系统误差分析,获得系统参数的精确估计值,再推出下一施工阶段的控制参数值,然后进入下一施工阶段,如此重复循环,逐步消除系统参数误差,使模拟分析与实际过程可趋于一致,最大限度地使悬臂梁挂篮施工达到设计要求,实现控制目标。

结语

在悬臂梁挂篮的施工过程中，施工误差的控制起到了非常重要的作用。误差控制的好坏直接影响到连续梁最后的合拢和整个桥梁施工过程中施工的质量。所以在误差的控制中要严格的按照规范的要求进行控制，并且采取科学、合理、先进的手段来进行误差控制的数据采集和分析，从而为误差控制提供更加准确的数据支撑。

参考文献：

[1] 高勇明.东江大桥主桥箱梁挂篮悬浇施工工艺 [J].重庆交通学院学报 ,2004

[2]李晓斌.大跨度钢筋混凝土拱桥悬臂浇注施工控制与模型试验研究[D].西南交通大学博士学论文.2008.4.

[3]胡秋贵.悬臂浇筑钢筋混凝土拱桥模型试验研究[D].西南交通大学硕士学位论文.2007.3.

[4]陈建友.浅析混凝土收缩徐变的影响因素[J].靑海科技.201〗年第4期.