論文題目：預(yù)應(yīng)力混凝土施工控制技術(shù)研究緒論1.1預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋概述預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁的整體建設(shè)跨度長，并且施工難度相對較大。其特點表現(xiàn)在橋梁整體結(jié)構(gòu)的剛度大、變形小、整體動力性能好、受力性能好。并且發(fā)展到現(xiàn)階段，相應(yīng)的施工技術(shù)已經(jīng)更加成熟，能夠適應(yīng)更多復(fù)雜的地形，整體上，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁能夠更加充分的利用混凝土的強度和預(yù)應(yīng)力技術(shù)，從而被廣泛的采用。在二十世紀五十年代之前，一般的連續(xù)橋梁建設(shè)還常采用混凝土澆筑的方式，這樣的方式不僅實際建設(shè)的成本更高，并且也需要更多人力和設(shè)備的參與，再者橋梁的整體質(zhì)量也容易出現(xiàn)問題，所以造成橋梁后期使用的經(jīng)濟效益不明顯。而后在二十世紀五十年代之后，使用預(yù)應(yīng)力施工方式進行懸臂澆筑混凝土的施工方法應(yīng)運而生，這樣的嘗試和技術(shù)應(yīng)用極大的推動了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁的發(fā)展與進步，并且在隨著技術(shù)的進一步提升，高度機械化的生產(chǎn)作業(yè)模式運用于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁的建設(shè)當中，使得施工技術(shù)進一步獲得完善。1.2施工控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀針對于施工控制技術(shù)的發(fā)展而言，經(jīng)歷的發(fā)展時間不長，最早將現(xiàn)代控制理論與橋梁工程施工建設(shè)控制相結(jié)合的研究和實踐，以日本為例，其國家在二十世紀八十年代初期修建日野預(yù)應(yīng)力連續(xù)橋梁時，運用了對應(yīng)力、撓度的參數(shù)控制。整個過程借助于有效的參數(shù)檢測和控制系統(tǒng)，進而為實際施工過程提供詳細可參考的數(shù)據(jù)信息，進一步幫助橋梁施工建設(shè)順利進行。發(fā)展到后期，更多國家開始使用模型控制參數(shù)的方式，以此對施工進行控制。具體過程借助于所建立的橋梁模型，進而對模型參數(shù)進行實時動態(tài)的調(diào)整與優(yōu)化，使其能夠最大程度上符合實際橋梁建設(shè)的需求，從而施工控制技術(shù)水平得到體現(xiàn)和提升。我國針對施工控制技術(shù)的研究和實踐，在隨著更多橋梁的建設(shè)發(fā)展，即運用現(xiàn)代施工控制相關(guān)理論，結(jié)合施工具體要求和情況，進而實現(xiàn)對諸如大跨度橋梁、連續(xù)性橋梁以及懸索橋施工等過程進行控制。這樣的過程和方式不僅充分展現(xiàn)了現(xiàn)代施工控制理論的適用性，也更加從結(jié)合具體施工要求和發(fā)展需求的基礎(chǔ)上，提出了更多新型的控制理論和控制方法，由此極大的推動了我國橋梁建設(shè)的發(fā)展和相關(guān)施工控制技術(shù)的完善。1.3預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工方法橋梁的具體施工方法不同，會與施工后期產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移有著十分密切的聯(lián)系，所以根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的需求選擇相適應(yīng)的施工方法，會使得橋梁的內(nèi)力和位移穩(wěn)定，以此確保橋梁的整體質(zhì)量和穩(wěn)定性。關(guān)于預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的施工方法主要有以下幾種：其一，固定支架澆筑施工。這種施工方法的應(yīng)用歷史較長，具體過程是在施工環(huán)境當中安裝固定的支架，進而加裝模版，在其中澆筑混凝土，在當混凝土的強度達到一定的標準之后，即對其中的預(yù)應(yīng)力筋進行張拉處理。這樣的施工過程較為簡單、施工方便，但缺點是會影響正常河道的交通運行。其二，懸臂施工。這種施工方法無需進行支架的搭建，而是采用掛籃的方式在對稱兩側(cè)澆筑混凝土，并反復(fù)連續(xù)澆筑，過程中對其施加一定的預(yù)應(yīng)力，直至懸臂塊段完成。1.4逐孔施工法這種施工方法具體是從橋梁的一端開始，使用相應(yīng)配套施工設(shè)備進行逐孔施工，以此循環(huán)完成全部施工孔。這種施工方法主要分為幾種主要類型：其一，使用整孔吊裝或分孔吊裝、分節(jié)段逐孔施工以及借助移動模架進行施工等。這種方法在具體施工環(huán)境當中無需設(shè)置相應(yīng)的地面支架，自動化施工程度較高，能夠有效減少施工工期和成本投入，并且在施工過程中能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)施工，進而使得橋梁結(jié)構(gòu)處在最合理位置實現(xiàn)合龍。1.5頂推施工法這種施工方法具體在特定的預(yù)制場地當中，將預(yù)制形成的梁段通過預(yù)應(yīng)力筋以及施工完成的梁體，將兩者進行有效連接，后期使用千斤頂將其頂推到預(yù)先設(shè)計好的施工位置之上，以此循環(huán)完成全部施工。在具體施工過程當中，梁體的受力狀態(tài)變化較大，因此較為適用于等截面梁。并且由于梁體本身的結(jié)構(gòu)重量影響，所以需要使用摩擦系數(shù)相對較小的滑移裝置。2施工控制的基本原理2.1施工控制的目的和意義施工控制的主要目的和意義表現(xiàn)在橋梁的施工控制當中，最終所要達到的目的即是要使得橋梁的建設(shè)質(zhì)量合格、結(jié)構(gòu)安全達到相應(yīng)標準，并且美觀。具體的，在實際施工建設(shè)的過程當中，按照施工設(shè)計圖紙進行施工建設(shè)，對每一個施工階段都要做好數(shù)據(jù)和相關(guān)信息的采集，進而對數(shù)據(jù)和信息等進行分析與計算，通過誤差分析結(jié)果對相關(guān)參數(shù)進行調(diào)整和優(yōu)化，確保施工過程的穩(wěn)定性和安全性，進而使得橋梁設(shè)計能夠與實際施工高度耦合。與此同時，施工控制的重點在于確保施工安全，從而對實際施工過程的各個階段都進行有效控制和不利因素排除，就能夠在最大程度上確保施工的安全和順利。2.2施工控制的基本原則施工控制的整個過程即是借助于科學(xué)、合理的方法，對施工過程存在的影響施工應(yīng)力和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素進行解決和控制，以此使得施工能夠確保橋梁的內(nèi)應(yīng)力穩(wěn)定和整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。所以在施工控制的整個過程當中必然要遵循一定的原則和規(guī)范。首先，受力要求。連續(xù)橋梁的建設(shè)和后期使用，正梁施工控制是重點內(nèi)容，原因在于正梁反應(yīng)橋梁整體的結(jié)構(gòu)受力，因此對于主梁的內(nèi)力是否與設(shè)計要求相符合就顯得尤為重要。整個施工過程必須要嚴格控制主梁的截面上下緣正應(yīng)力穩(wěn)定，使之在合理的誤差范圍內(nèi)；其次，線性要求。線性控制的要求主要在于要使得橋梁在建設(shè)完成之后，主梁的標高在合理的誤差范圍內(nèi)，以此確保橋梁整體的穩(wěn)定性和質(zhì)量可靠；最后，調(diào)控手段。調(diào)控手段重要的控制方式，因此對于橋梁的主梁施工，在進行懸臂澆筑施工的過程中，必要嚴格控制立模標高，以此確保每節(jié)段主梁的標高都能夠在合理的誤差范圍內(nèi)。2.3施工控制的主要影響因素施工控制的主要影響因素在于施工的結(jié)構(gòu)參數(shù)、施工工藝以及施工檢測等方面的影響。對于施工結(jié)構(gòu)參數(shù)方面的影響在于設(shè)計施工的參數(shù)一定，而在具體施工過程中會由于材料的參數(shù)變化或者誤差過大而影響施工的控制效果；對于施工工藝帶來的施工控制問題則是由于施工技術(shù)不成熟或者施工工藝水平存在偏差，使得具體施工質(zhì)量達不到相關(guān)要求，進而影響施工質(zhì)量和施工的穩(wěn)定性；對于施工檢測方面的影響主要是由于施工過程必要進行應(yīng)力、變形等的檢測，以此會由于檢測設(shè)備或者建設(shè)環(huán)境的變化使得檢測數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差，進而影響施工有效控制。3施工控制的內(nèi)容和方法3.1施工控制的內(nèi)容根據(jù)上文所述，針對橋梁的施工控制主要分為以下內(nèi)容。如圖3.1所示。圖3.1橋梁施工控制主要內(nèi)容其一，線性控制。針對橋梁結(jié)構(gòu)尺寸的控制是施工整個控制過程的基本要求。在具體的施工過程當中，常會由于結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的變形而導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生，從而結(jié)構(gòu)也會受到多種因素的影響使得誤差出現(xiàn)，進一步嚴重的誤差會影響后期橋梁的合龍順利進行。根據(jù)我國相關(guān)要求和標準，允許懸臂繞筑預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋的偏差見表3.1。表3.1懸臂繞筑預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋允許偏差表項目（L為跨徑）規(guī)定值或允許偏差（mm）軸線偏位L≤100m10軸線偏位L＞100mL/10000頂面高程L≤100m±20頂面高程L＞100mL/500斷面尺寸高度＋5,-10斷面尺寸頂?shù)赘拱搴瘛?0同跨對稱點高程L≤100m20其二，應(yīng)力控制。應(yīng)力控制也是橋梁建設(shè)過程當中的一項重要的控制內(nèi)容。若是其中對于主梁以及橋梁其他組成的應(yīng)力控制不合理，則會直接影響到橋梁整體的穩(wěn)定性和安全性。尤其對于橋梁合龍之后的應(yīng)力變化應(yīng)該進行密切關(guān)注。其三，穩(wěn)定控制。橋梁建設(shè)過程和后期使用當中若是出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，則就會造成更大的安全事故，所以在橋梁建設(shè)的整個過程中，需要重視其穩(wěn)定性的控制，確保主梁的結(jié)構(gòu)受力穩(wěn)定、合理，并且在大跨度橋梁的建設(shè)過程中，為了確保主梁的結(jié)構(gòu)受力穩(wěn)定，要進行整體結(jié)構(gòu)性能的檢測，以此確保其穩(wěn)定性。其四，安全控制。安全控制是施工整個過程中的重中之重，只有控制安全，才能確保質(zhì)量。換言之，控制質(zhì)量也就控制了安全，所以安全和質(zhì)量始終相輔相成。3.2施工控制的方法施工控制的方法可以使用預(yù)測控制法和自適應(yīng)控制法。預(yù)測控制法的整個過程是借助于對完成一個階段的標高之后，對下一階段的標高進行精準預(yù)測，以此只有預(yù)測的標高準確度符合要求，才能夠在最大程度上確保橋梁的線形標準合格。具體的，對施工過程中可能出現(xiàn)的各種因素進行預(yù)測，進而進行誤差提出，從而在面對實際施工過程時，就能夠根據(jù)預(yù)測結(jié)果調(diào)整施工。自適應(yīng)預(yù)測法的應(yīng)用是由于混凝土在施工過程當中會出現(xiàn)形變、預(yù)應(yīng)力張拉等變化，從而與實際施工設(shè)計要求存在偏差，由此會導(dǎo)致橋梁中已經(jīng)澆筑完成的梁段出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力變化和位移等，所以需要根據(jù)完成橋段的變化情況進一步對下一橋段的施工進行自適應(yīng)調(diào)整，從而確保施工質(zhì)量和施工的穩(wěn)定性。4連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)計算對于橋梁的施工建設(shè)，懸臂澆筑法施工的連續(xù)橋梁，主要施工過程是借助于掛籃形式進行連續(xù)反復(fù)施工，進而逐步推進橋梁各個階段的建設(shè)，直到全橋合龍。在這當中，由于橋梁每個施工階段的內(nèi)力變化和撓度變化都不一樣，從而為了保障施工過程橋梁主要結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移都在合理的誤差范圍內(nèi)，則就需要建立有限元模型進行實際分析。在施工過程的各個階段當中，進行施工模擬分析是重要的內(nèi)容之一。所以重點內(nèi)容也在于主梁結(jié)構(gòu)在進行體系轉(zhuǎn)換時的狀態(tài)變化，因此重點在于分析此狀態(tài)下的主梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力變化，以此借助于更好的內(nèi)力分析，可以順利指導(dǎo)施工建設(shè)。4.1主橋計算模型建立針對于橋梁實際的建設(shè)過程，前期需要進行相應(yīng)的模型建立，以此通過建立的模型，能夠更加方面后期進行的施工建設(shè)。一方面，對主梁各個階段的內(nèi)力變化，諸如懸臂施工過程和合龍階段的體系轉(zhuǎn)換帶來的內(nèi)力變化等。至此通過對主梁的內(nèi)力變化進行必要模擬，能夠使得后期施工建設(shè)合理控制誤差和內(nèi)力變化帶來的影響；另一方面，張拉預(yù)應(yīng)力過程也需要進行模擬計算，以此通過對預(yù)應(yīng)力的模擬和計算，能夠明確預(yù)應(yīng)力的變化范圍和誤差的變化范圍，以此能夠更加方便對橋梁整體的建設(shè)。4.2主要參數(shù)取值主要參數(shù)的取值要從材料、施工技術(shù)、施工工藝等方面進行，再者還有對施工現(xiàn)場的環(huán)境變化參數(shù)進行收集。以此通過對材料、技術(shù)和工藝的參數(shù)取值，能夠明確混凝土材料本身的變化特征和變化形態(tài)，進一步保障施工過程能夠規(guī)避混凝土等重要材料的參數(shù)誤差存在而影響施工建設(shè)。4.3參數(shù)敏感性分析影響橋梁結(jié)構(gòu)施工撓度的因素有很多，主要的因素有混凝土的彈性模量、構(gòu)件尺寸以及結(jié)構(gòu)自重和預(yù)應(yīng)力誤差等等。這些因素的存在會影響設(shè)計參數(shù)的準確性，所以進行模擬進而減少這些因素帶來的影響。如表4.1所示為敏感性分析的主要設(shè)計參數(shù)取值表。表4.1敏感性分析主要設(shè)計參數(shù)取值表變化幅值參數(shù)名稱參數(shù)取值設(shè)計值提高10%降低%10混凝土彈性模量（Mpa）345003795031050混凝土容量（Kg/m3）2628.623.4鋼絞線彈性模量（Mpa）1950002145001755005實橋施工控制對實橋進行施工控制的整個過程是進行施工檢測。施工檢測是施工控制的基本手段，從而也是確保大橋順利建設(shè)完成的基礎(chǔ)工作。并且還是后期對大橋進行質(zhì)量檢測的重要依據(jù)。因此在實際施工建設(shè)中進行施工控制，確保施工整體能夠按照施工設(shè)計進度和要求等順利推進，有必要對施工各個階段的參數(shù)，諸如應(yīng)力和撓度等進行控制，從而確保施工過程順利進行。一方面，施工檢測能夠?qū)崿F(xiàn)兩個重要的目標，一是確保施工整個過程的安全；二是確保施工整體的質(zhì)量和穩(wěn)定性達到標準。從而這也是設(shè)計的主要目標。另一方面，施工檢測的主要工作涉及到對標高的控制和對應(yīng)力的控制等，以此對于懸臂澆筑施工的橋梁而言，主梁的受力變化和后期進行合龍之后體系轉(zhuǎn)換帶來的內(nèi)力變化，對其進行有效控制能夠極大的確保施工誤差合理，并減少誤差帶來的不利影響。5.1線形控制橋梁施工計算和控制的重要內(nèi)容之一就是對橋梁進行線形預(yù)測跟調(diào)整。這當中，針對于大跨徑預(yù)應(yīng)力連續(xù)橋梁的建設(shè)過程而言，線形和應(yīng)力控制是重要的內(nèi)容和過程，以此通過有效的控制和計算，能夠使得橋梁主體在滿足相應(yīng)的結(jié)構(gòu)受力安全基礎(chǔ)上，確保其符合線形設(shè)計要求。具體的針對線形控制，具體實施過程是針對橋梁建設(shè)的各個階段，對每一個主梁的每一個塊段進行模型計算，并綜合考慮各類影響因素的共同作用，進而得到各個控制點的立模標高，之后通過對模版高度的調(diào)整，使得立模標高能夠在合理的誤差范圍內(nèi)，從而方便施工建設(shè)，也最大限度確保施工質(zhì)量的穩(wěn)定和施工過程的安全。5.2應(yīng)力控制通過對橋梁混凝土材料正應(yīng)力的監(jiān)測，關(guān)注其在各個施工階段結(jié)束之后的狀態(tài)變化，進一步分析其是否滿足實際設(shè)計和施工的標準與要求。這當中由于鋼筋混凝土材料的復(fù)雜性，使得在進行相關(guān)模型計算與控制的過程中，所得到的數(shù)據(jù)和信息往往與設(shè)計參數(shù)存在一定的差別，所以要結(jié)合必要的傳感器和各類測試手段，以此對其中存在的較大誤差進行分析和處理，使得結(jié)構(gòu)測試得到的應(yīng)力數(shù)據(jù)等符合結(jié)構(gòu)的真實狀態(tài)，以此也最大程度上符合設(shè)計參數(shù)。也由此掌握混凝土材料的真實狀態(tài)變化情況，從而為后期的施工建設(shè)安全、穩(wěn)定等做出保障。如圖5.1所示為應(yīng)力監(jiān)測流程。圖5.1應(yīng)力檢測流程至此按照應(yīng)力檢測流程對主要的結(jié)構(gòu)進行應(yīng)力的檢測，在當檢測進行的過程中，注重對參數(shù)的合理計算，其中傳感器預(yù)埋之前，即要記錄相應(yīng)的初值，以此確保后期對實測值進行取值時，能夠進行準確的計算。進而方便施工控制和施工調(diào)整。所以能夠從實際應(yīng)力檢測的過程中發(fā)現(xiàn)，對橋梁主要節(jié)段進行的應(yīng)力檢測，一是從設(shè)計施工耦合度提升方面進行入手，再者是為了確保施工的穩(wěn)定性和安全性，從而借助于準確的應(yīng)力檢測結(jié)果，可以指導(dǎo)施工順利進行。5.3橋梁合龍段施工監(jiān)控首先，大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁采用懸臂澆筑施工時，在合龍階段采用不同順序的主梁合龍過程，能夠?qū)笃跇蛄航Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同的內(nèi)力，并且在橋梁結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換的過程中，也會使得內(nèi)力分布出現(xiàn)一定的差別。從而為了確保橋梁結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性和安全性，進而克服不平衡載荷帶來的影響，需要在施工的過程中對橋墩、主梁等進行臨時固結(jié)施工，以此確保橋梁在后期結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的過程中，其整體能夠保持較好的穩(wěn)定性和表現(xiàn)合理的應(yīng)力；其次，在當橋梁合龍段出現(xiàn)標高和設(shè)計標高不符的情況時，或者合龍段發(fā)生變位的情況，則就需要進行合龍段配重，以此解決標高問題和變位問題。整個過程涉及到在合龍段之前，根據(jù)施工要求和合龍具體情況，利用配重調(diào)整兩側(cè)的標高，或者利用水箱配重、沙袋配重等避免兩側(cè)發(fā)生變位；最后，關(guān)于合龍口的鎖定，其是橋梁合龍段在澆筑混凝土之前必要進行的工作內(nèi)容，從而根據(jù)必要工作的進行和開展，能夠克服梁體溫差變化所帶來的軸向力影響與龍段砼作用產(chǎn)生的彎矩影響。因此在當梁體降溫時，可以根據(jù)砼出現(xiàn)的收縮變化，以此判定預(yù)應(yīng)力的張力大小，而在當梁體升溫時砼發(fā)生膨脹，能夠?qū)淆埉a(chǎn)生一定的壓力，所以由此可以對剛性支的斷面進行確定。此外，在懸臂澆筑的施工過程中，會由于天氣等溫度因素的影響，使得結(jié)構(gòu)沿著橋梁軸向出席愛你伸縮或者豎向撓度變化，這些變化會使得混凝土出現(xiàn)開裂，進而為了解決這一問題和帶來的影響，需要設(shè)計合龍段勁性鋼骨架，從而解決結(jié)構(gòu)變形。6結(jié)論預(yù)應(yīng)力混凝土施工控制技術(shù)的研究和具體措施的實踐，是確保預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁等施工趨于穩(wěn)定和提升安全性的必要過程，從而在進行具體預(yù)應(yīng)力混凝土的施工過程中，類似橋梁施工控制的主要需求，在其中做好施工的各項參數(shù)檢測和模型計算，能夠在最大程度上指導(dǎo)施工有效進行，并規(guī)避不利因素帶來的影響，進一步使得施工建設(shè)的安全性和質(zhì)量能夠獲得提升。與此同時，隨著各類施工控制技術(shù)和建設(shè)技術(shù)的發(fā)展與完善，在后期進行的施工建設(shè)控制技術(shù)實施過程中，必將更穩(wěn)定的提升施工質(zhì)量，最終推動建筑行業(yè)的發(fā)展與進步。后記光陰荏苒，如白駒過隙，轉(zhuǎn)眼間就要到了畢業(yè)的時候，回顧學(xué)習(xí)期間，不斷的堅持與付出讓我有太多感慨和眷戀。本畢業(yè)論文是在我的導(dǎo)師親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師嚴肅的教學(xué)態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。從題目的選擇到文章的最終完成，老師都始終給予我細心的指導(dǎo)和不懈的支持，在此謹向老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意，同時感謝我們論文答辯小組的所有成員。在此，我還要感謝學(xué)校給我提供了良好的學(xué)習(xí)條件，各位老師給予我的無私教誨！同時還應(yīng)感謝我在完成論文時引用資料的作者們，是你們給予我理論完成所需要的堅實的基礎(chǔ)。最后，衷心感謝各位老師對本篇論文的評閱和審議！參考文獻[1]劉堯.多跨長聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工技術(shù)及線形控制研究[D].長安大學(xué),2019.[2]劉殿元,孫悅楠,張興志,齊鐵東.預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋步履式頂推施工控制仿真分析技術(shù)[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2018,14(11):141-144.[3]董善棟.(48+80+48)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸臂澆筑施工控制技術(shù)研究與應(yīng)用[D].石家莊鐵道大學(xué),2018.[4]牛志偉.預(yù)應(yīng)