桥梁施工控制系统的方法

宋发焕

(上饶市公路管理局玉山分局，江西 玉山 334700)

由于具体的桥梁施工实际不同，所以在建立桥梁施工控制系统和确定这种系统的功能时，也应体现出不同。不过，尽管桥梁施工控制系统的类型不同，但都必须具有管理和控制的功能，也即是应该由施工控制管理与施工现场控制两个分系统组成，而每个分系统又是由多个支系统组成的。下面我们就将对这些系统进行具体的阐释。

1 桥梁施工控制系统

1.1 桥梁施工控制管理分系统

桥梁特别是大跨度桥梁，由于其工程较大而且通常会涉及到业主、设计、施工、工程监理、政府监督、施工控制等多个部门与单位，所以在对其实施控制管理之前，必须首先建立一个完善的控制管理系统和组织机构，以更好的实现各个部门的协同作战与高效运转。在实际的操作中，各个部门和单位在桥梁的施工过程中，起着不同的作用:首先，业主作为施工控制的委托者和协调者，主要负责对施工控制中的内容、方案以及目标提出自己的意见，并对施工控制过程中的问题进行及时的协调;其次，设计单位主要负责确认的任务，任务内容包括施工控制单位根据控制需要提出的设计变更、施工方法以及工艺的变更，同时还有针对施工控制的内容、方案、目标所发表的意见;其三，施工单位作为桥梁施工的直接实施者以及施工控制的具体实施者和受益者，将严格按照设计与控制的要求进行施工，及时反馈施工情况并提出合理建议;其四，工程监理作为控制与施工单位之间的直接联系者，主要负责对施工单位的监督，并对其施工结果进行检查和验收;其五，政府监督的内容相对简单，主要对控制的内容、方案、目标进行监督并发表一定的意见;其六，施工控制单位作为组织者和实施者，负责内容包括施工控制内容、方案与目标的制定与实施。

1.2 施工现场控制分系统

作为施工控制系统的核心，施工现场控制分系统又可以分为施工控制分析、结构状态监测与参数识别以及误差分析与实时跟踪分析三个支系统。首先，施工控制分析支系统。为了满足施工过程中结构的多变性要求，施工控制分析支系统必须具有很强的适应性、可视性和可操作性。一般来说，在这一系统中，有很多软件可以用于施工控制分析，但在选择和使用的过程中要注意从实际情况出发，以便能更准确的反映当前的施工状态并及时采取措施加以调整和改变，从这一角度来说，施工控制分析支系统是验证当前桥梁的结构状态是否与实际相符以及及时对未来状态进行预测的有力工具;其次，结构状态监测与参数识别支系统。由这一支系统的名称我们可以知道，它又包含监测结构设计参数以及量测和识别结构状态参数两个子系统，对于前者来说，其主要任务就是为控制模拟分析提供一些合理的基本的参数，而后者的主要任务是根据当前施工状态与设计值的相符情况，向有关决策人员和机构提供一些实际的参数;最后，误差分析与实时跟踪分析支系统。在进行施工控制的过程中，误差的存在总是在所难免的，这些误差会给施工带来不小的麻烦和影响，使其不断偏离施工的理想状态和控制目标。一般来说，这一支系统是由最优控制系统和施工超前预测控制系统两部分组成。

2 建立桥梁施工控制系统的方法

2.1 监控测量桥梁施工过程中每一阶段的结构内力与变形情况

在进行监控测量的过程中，应该把重点放在对主要施工设备的重最和位置、主要材料试验结果的弹性模量和容重以及主要结构截面的应力状态的测量与监控上。

2.2 估计计算参数以及结构状态

在对计算参数进行估计时，可以采用参数辨识的方法，而这种方法是建立在对结构静力进行分析的基础之上的，需要进行估计的计算参数主要应该包括预应力损失、收缩徐变系数等几种。对结构状态的估计则要以包含有量测误差的监控测量结果为对象，对其进行状态向量的最优估计。

2.3 分析结构模拟

在对结构模拟进行分析的过程中，通常采用的是一种专用的桥梁施工控制分析软件。这一分析过程又包括两种不同类型的分析:其一，结构倒退分析。通过这一分析，可以计算出桥梁在施工阶段应该具有的目标状态;其二，结构前进分析。通过这一分析，可以计算出桥梁在下一个施工阶段各项内容的预测值。

2.4 比较各施工阶段的目标状态和实际状态

当在施工的实际过程中，发现其目标状态和实际状态是不相符的，存在较大偏差，那么应及时采取有效措施，比如对结构模拟进行分析计算，然后对桥梁施工的实际状态进行有效的调整，以使实际的施工状态与目标状态尽可能的接近。

2.5 应用上述方法和流程于桥梁施工控制系统建立的全过程

上述四个方法和过程必须贯穿于桥梁施工控制系统建立的全过程，而且在对各项内容进行监测、估计、分析、调整的过程中，必须尽力使施工的实际状态与设计的目标状态尽可能的接近。

除此之外，随着信息网络技术的持续快速发展以及传统的桥梁施工控制系统需要大量人力物力的投入、自动化程度不足、效果反馈的周期过长等缺陷，在对桥梁施工控制系统的建立方法进行探讨之际，竭力构建网络智能化桥梁施工控制系统就不得不提。这一系统的建立能够在很大程度上弥补传统系统的不足，使桥梁施工控制自动化程度和工作效率更高，并能有效地节约建设资源，它是在以后的实践中必须加以重视和努力的方向。

3 结语

在桥梁的施工过程中，建立有效的控制系统，能够保证桥梁建设的质量与安全，使各方面信息畅通、协调一致，并能有效节约资源。本文主要从桥梁施工控制系统的阐释出发，探讨了建立桥梁施工控制系统的方法与流程，并提出在网络环境下，加快建立网络自动化桥梁施工控制系统的必要性。在论述中，可能由于本人能力的有限，会出现诸多不合理甚至是不正确之处，需要在以后的研究与实际应用中加以规避，以更好的加深对这一问题的理解与认识程度。

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