易璋

摘要：针对目前在交通运输领域达到快速发展和广泛应用的斜拉桥，首先介绍几种常用的斜拉桥主梁施工监理控制方法，然后阐述斜拉桥主梁施工监理控制基本原则，最后提出斜拉桥主梁施工监理控制过程中需要注意的要点，旨在为实际的施工监理控制工作提供参考借鉴，保证斜拉桥施工质量，达到预期的效果。

【关键词】斜拉桥；主梁；施工监理控制

斜拉桥上部结构主要由主梁、斜拉索与主塔三部分组成，在相同跨越能力条件下，其构造明显简单于普通梁式桥，整体线路纤秀、优美。此外，当跨径不超过300-1000m时，其经济性还远好于悬索桥。因此，斜拉桥在很短的时间里就得到了广泛应用。而为了保证斜拉桥施工效果，需要在施工中高度重视和认真做好监理控制，明确控制要点，并据此制定有针对性的控制方案。

1.斜拉桥主梁施工监理控制常用方法

1.1事后控制

对于事后控制，是一种典型的补救措施。控制过程中，一般是在产生问题后，采取有效措施进行处理。该方法主要体现在以下几个方面：其一，当主梁所有节段都已拼装后，其线形和内力的实际分布情况无法满足设计要求，对此采取对索力进行调整的措施来补救，以此循环渐进，到完成合拢为止；其二，在主梁完成合拢以后，对结构予以全面检查，如果发现无法达到设计要求，则通过全桥调索来纠偏，保证桥梁结构可以达到设计要求。该方法存在一定缺陷，即控制过程中很难准确把握内力实际分布情况，容易产生安全问题和事故，导致主梁的线形无法达到预期。

1.2预测控制

从时间节点角度讲，该方法和事后控制完全相反，是在节段拼装以前对影响结构所有参数与预期目标实施预测，目的在于保证施工按照预期目标不断进行，到完成最后一个节段的施工。该方法将现代控制理论作为基础，是最适合斜拉桥结构体系的施工监理控制方式。该方法在实际工作中主要体现在灰色理论及卡尔曼滤波法等多种方法当中。

1.3自适应控制

该方法是指实际情况和设计要求不相符，在控制时实际结果无法满足要求，伴随控制系统不断运行，采用系统对参数进行识别与评估，然后对不同的参数予以修正，使实际结果和设计相符，该方法实际上就是保证实际问题能得以有效控制的具体方法。

1.4最大宽容度控制

该方法指的是在施工时主梁的高程与内力实际误差允许值，尽管该方法能降低施工控制难度，但会带来一系列问题，其中最常见的就是拉索工作长度。另外，施工中还需要借助人工神經网络，当前还出在摸索和尝试的阶段，无法用于复杂系统当中。对神经网络方法而言，其最大的优势在于以下能力：（1）自学习适应能力；（2）非线性映射能力；（3）并行信息处理；（4）联想记忆能力；（5）容错能力。

2.斜拉桥主梁施工监理控制基本原则

主梁的内力和线形之间有密切关系，在对主梁进行悬臂拼装时，任何一个节段的实际高程产生变化，都会引起内力及其分布的变化，最终使线形改变。斜拉桥各组成部分所用材料在结构特性上有很大不同，尤其是刚度，存在极大差别，受到复杂因素持续作用后，线形和内力及其分布间的关系将变得更为复杂。虽然采用施工理论知识可以算出索力、主梁的实际高程和内力，但成桥后其线形也难以达到理想状态，造成这一现象的原因为在设计过程中所用参数和施工参数体现不吻合。若对主梁上各节段进行悬臂拼装时理论和实际之间的偏差没有采取有效措施进行控制与调整，则这一偏差将不断累积，使线形严重偏离设计要求，导致合拢无法进行，内力的实际分布异常，局部受力大幅增加。可见，对施工予以动态监测和控制，是保证成桥后线形和内力符合要求的重要手段。

对斜拉桥而言，其主梁受力体现在下列几个方面：索力、截面内力和支座上的反力，恒载条件下的索力会对主梁内力造成很大影响，而截面轴力与弯矩是对主梁应力有较大的影响的因素，相比于弯矩，轴力造成的影响相对较小，并且变化也不大。因此，弯矩对主梁应力有重要影响。主梁的悬臂端与主塔间采用斜拉索相连，主梁将受到拉索直接影响，所以保证索力的合理性与截面应力分布适宜性，是施工监理控制主要内容。

对主梁应力进行测试时，一般要在现场完成，操作难度较大，因为结果会受到很多因素的影响，比如弹性应变、收缩徐变和温度。以上因素本身就十分那复杂，而且趋于变化，无规律可循，所以为减小其造成的影响，需在测试中采用设置无应力计的方法来补偿自由度应变，根据测量过程中的结构龄期和温度予以修正，保证监控效果。截至目前，世界范围内还未能形成完善方法，经过相关文献的查阅和分析，采用钢弦式应变计和无应力计相结合的方式对主梁进行测试，所得结果最符合监控基本要求。

3.斜拉桥主梁索力施工监理控制要点

斜拉索在斜拉桥中具有重要作用，其受力情况在很大程度上关系到桥主梁的线形与内力及其分布，可以说对拉索实施动态测量与监控是切实保证主梁安全与合理性的有效方法。因无法避免的施工误差与各项偶然因素持续影响，使主梁的实际状态必然和设计要求存在偏差，为对这一偏差进行纠正，需要对索力进行调整。对于斜拉索，主要由钢丝或钢绞线等体系组成，采用不同体系的拉索有不同的性质和特点。对此，首先应以其组成材料为依据，选择一种适宜的测试方式。目前常用的测试方式有：采用压力表测试、采用压力传感器测试、采用频率法测试、采用磁通量法测试。

3.1索力监控

索力的形成需要采用千斤顶对拉索进行液压张拉，张拉力根据千斤顶液压确定，在读出油缸的压力后，可通过换算得出索力张拉数值。采用压力表对索力进行测试的缺点为需要对千斤顶进行反复移动与安装，操作难度和工程量都较大。

采用压力传感器进行测试主要是在锚具与千斤顶之间的连接杆上进行传感器安装，由二次仪表实时接收受压以后发出的电讯号，识别后就能输出张拉力数值。然而，传感器造价十分昂贵，尤其是大吨位传感器，自重也很大，不便安装。

磁通量法指的是采用只磁化拉索而不影响其任何特性的传感器进行动态参量的实时获取，然后将其换算为索力数值。该方法除了可以对索力进行准确测试，还不会造成损伤与破坏，是一种在国外得到广泛应用的测试方式。

3.2一次张拉法

将索力一次性张拉到设计索力，节段竖向挠度及塔顶水平方向问题均不予考虑和处理，在合拢过程中通过在合拢端压重强行合拢。该方法操作简单，速度快。但对主梁构件加工提出了很高的要求。现在该方法的应用十分普遍，在实际操作中无需对节段实际高程、索力与内力及其分布进行考虑，只借助外力实现合拢即可满足设计高程要求。

3.3多次张拉法

即根据施工控制指令分成多次对拉索实施张拉，能使线形未达到要求的节段在索力的作用下调整到预期线形状态。该方法的主要优势在于每一个节段的索力都能满足设计要求，可将线形有效控制在允许范围内，但也存在需要反复校核，操作繁琐等缺点。

对以上控制方法进行综合可知，只从索力控制方面或轴线控制方面进行控制是很难达到预期的，需要采用尽可能多的方法，使不同方法之间能够相辅相成和相互作用与影响。

4.结束语

总上所述，斜拉桥主梁的施工监理控制是一项涉及诸多学科的复杂工程，需要掌握主梁的结构特点和主要影响因素，然后在施工监理中，明确要点，采用有效的措施进行施工控制，以此通过有效的施工控制，使主梁线形、内力及受力都达到预期状态。

【参考文献】

[1]熊中贵.某斜拉桥主梁混凝土施工质量缺陷产生的原因及处理[J].黑龙江交通科技，2015（5）：130-130.

[2]关亮.浅谈某斜拉桥钢桁梁拼装高强螺栓施工质量控制要点[J].中国标准化，2017（4）：91-92.