1.2 悬臂施工控制研究进展

1.2.1 国外研究概况

国外系统对预应力混凝土连续梁桥悬臂施工进行控制的历史并不是很长,其中日本在20世纪80年代初修建日野预应力混凝土连续梁桥时,对施工过程中所需控制的挠度、应力等参数进行观测收集,随后与应用计算机进行结构计算分析所得到的理论值进行对比分析,而后将分析结果返回现场进行施工控制,取得了良好的控制效果,这使其成为世界第一个建立预应力混凝土连续梁桥悬臂施工控制系统理论的国家[4]

到20世纪90年代中期,奥地利在维也纳市多瑙河上新建的Orwell桥中,成功地利用计算机网络建立了一个有数据的测量采集、结构计算分析和精度控制支持三部分组成的悬臂施工监控系统。该系统实现了施工过程中实测参数与设计值的快速验证比较,这不仅使得工程进度大大地加快,而且保证了工程的施工安全和精度符合设计要求。但由于其是借助于控制室大型计算机进行的结构计算分析,且操作复杂,价格昂贵而没有得到广泛的推广[5]。此后,随着专业结构计算软件的发展美国又开发出一个以现场微机为主要计算分析手段的悬臂梁桥施工监控系统,通过此监控系统施工人员可以在现场进行设计值敏感分析和实际结构施工预测,进而完成监测分析的全过程。该系统被应用于美国1993年建成的Nitchu桥和1996年建成的Tomei-Ashigara桥中,取得了良好的监控效果[6]。目前,对于悬臂梁桥的施工监控国外发达国家已纳入日常施工管理工作中,其控制方法已从最初的人工测量、数据分析、计算机计算预测,逐步向自动监控和精细化方向发展。

1.2.2 国内研究概况

我国虽早在20世纪50年代中期就开始对悬臂施工过程中的变形和梁体内力控制进行研究,但对于桥梁悬臂施工全过程进行系统的监测控制研究相对起步较晚,和美国、日本等起步较早的国家相比技术相对落后。进入80年代后,随着桥梁计算分析与计算机的融合,工程师开始使用计算机对桥梁的施工监控进行辅助计算,这使得我国桥梁施工控制技术得到了快速发展。在1982年建成的主跨200m的上海泖港大桥中首次将现代工程控制的思想理念引入施工监控中,对主梁挠度和主梁内力进行了系统的施工控制,确保了大桥的顺利合龙和施工中的安全,同时大桥成桥线形与设计要求吻合良好,柳港大桥施工监控的成功掀起了我国桥梁界对于桥梁施工过程控制的研究热潮,但早期的桥梁施工控制研究大多集中在斜拉桥上。直到90年代中后期其研究才逐步扩展到其他形式的桥梁中,并开始广泛应用[7]。现在随着预应力混凝土连续梁桥在我国的快速发展,对其的桥梁施工控制理论也逐步得到了完善和丰富,尤其是线形控制研究成果较为丰富[8-12]