一种超大跨桥梁的施工阶段平顺性控制方法

本发明涉及桥梁施工，具体涉及一种超大跨桥梁的施工阶段平顺性控制方法。

背景技术：

1、现有桥梁平顺控制多是基于中点弦测法利用成桥后的轨道线形数据对轨道静态不平顺进行检测，是一种对轨道平顺性的事后评估。而在桥梁施工阶段，由于桥梁施工工艺复杂，施工时间跨度大，工序组合方式多样，建造过程中的环境要素难以长期保持相对稳定，温度、风载等环境作用和施工误差等因素最终会造成轨面线形脱离预期状态的不可逆结果，后期仅可通过调索、增减道砟厚度等方法来保持轨面线形。

2、可见，在现有的轨道平顺性评估技术体系中，缺乏针对施工阶段、从保证轨道平顺性角度出发的桥梁线形控制理论和方法，难以在施工期就对桥梁线形进行有效的、事先的控制。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明拟提供了一种超大跨桥梁的施工阶段平顺性控制方法，拟解决现有技术难以在施工期就对桥梁线形进行有效的、事先的控制的问题。

2、一种超大跨桥梁的施工阶段平顺性控制方法，包括以下步骤：

3、步骤1：收集桥梁已安装节段垂向变形原始数据处理后得到桥梁垂向变形加密数据；

4、步骤2：根据桥梁垂向变形加密数据和轨道不平顺控制标准值计算下一节段拼接时的桥梁垂向变形包络范围限值；

5、步骤3：根据步骤2确定好的桥梁垂向变形包络范围限制进行下一节段的拼接。

6、优选的，所述步骤1中所述已安装节段包括前两个已拼装的节段即节段j和节段j-1，所述下一节段为节段j+1，其中j≥2。

7、优选的，所述步骤1还包括：对节段j-1和节段j的桥梁节段变形原始数据即{hj-10}与{hj0}进行三次样条加密采样得到桥梁垂向变形加密数据即{hj-1}与{hj}，所述桥梁垂向变形加密数据用于预测节段j+1的拼接垂向变形范围；其中{hj-10}与{hj0}为数据向量，包括一系列等距离散分布的桥梁垂向变形数据。

8、优选的，所述步骤2包括：根据桥梁垂向变形加密数据{hj-1}、{hj}和轨道不平顺控制标准值{yi}＝{a,-a}计算节段j+1的桥梁垂向变形包络范围限值{h上界j+1}与{h下界j+1}，计算公式为：

9、{hj+1}＝2({hj}-{yi})-{hj-1} (1)

10、其中，a为轨道不平顺控制限值，正负号分别代表轨面在基准线即测弦线上方、轨面在基准线即测弦线下方；{h上界j+1}为|{hj+1}|，{h下界j+1}为-|{hj+1}|。

11、优选的，所述步骤1中桥梁从边跨桥墩开始拼装，当桥梁拼装长度能够覆盖一个弦长时开始收集数据。

12、优选的，所述步骤1包括：在有限元分析软件midas civil里按施工阶段建立具体的桥梁模型，获取各节间桥面变形数据以获取桥梁垂向变形的原始数据。

13、本发明的有益效果包括：

14、本发明基于中点弦测原理，将高速铁路轨道平顺性控制标准引入并作为已知条件，通过逆推的方式计算出施工阶段桥梁垂向变形的控制范围；通过本方法，可以弥补现有桥梁实际工程中，在以确保轨道平顺性为目标的施工过程控制方面的空白，为施工过程桥梁线形控制提供建议与指导。

技术特征：

1.一种超大跨桥梁的施工阶段平顺性控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种超大跨桥梁的施工阶段平顺性控制方法，其特征在于，所述步骤1中所述已安装节段包括前两个已拼装的节段即节段j和节段j-1，所述下一节段为节段j+1，其中j≥2。

3.根据权利要求2所述的一种超大跨桥梁的施工阶段平顺性控制方法，其特征在于，所述步骤1还包括：对节段j-1和节段j的桥梁节段变形原始数据即{hj-10}与{hj0}进行三次样条加密采样得到桥梁垂向变形加密数据即{hj-1}与{hj}，所述桥梁垂向变形加密数据用于预测节段j+1的拼接垂向变形范围；其中{hj-10}与{hj0}为数据向量包括一系列等距离散分布的桥梁垂向变形数据。

4.根据权利要求3所述的一种超大跨桥梁的施工阶段平顺性控制方法，其特征在于，所述步骤2包括：根据桥梁垂向变形加密数据{hj-1}、{hj}和轨道不平顺控制标准值{yi}＝{a,-a}计算节段j+1的桥梁垂向变形包络范围限值{h上界j+1}与{h下界j+1}，计算公式为：

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种超大跨桥梁的施工阶段平顺性控制方法，其特征在于，所述步骤1中桥梁从边跨桥墩开始拼装，当桥梁拼装长度能够覆盖一个弦长时开始收集数据。

6.根据权利要求1-4任一项所述的一种超大跨桥梁的施工阶段平顺性控制方法，其特征在于，所述步骤1包括：在有限元分析软件midas civil里按施工阶段建立具体的桥梁模型，获取各节间桥面变形数据以获取桥梁垂向变形的原始数据。

技术总结
本发明公开一种超大跨桥梁的施工阶段平顺性控制方法，涉及桥梁施工技术领域，解决现有技术难以在施工期对桥梁线形进行有效的、事先的控制的问题；本发明包括收集桥梁已安装节段垂向变形原始数据处理后得到桥梁垂向变形加密数据；根据桥梁垂向变形加密数据和轨道不平顺控制标准值计算下一节段拼接时的桥梁垂向变形包络范围限值；根据桥梁垂向变形包络范围限制进行下一节段的拼接；重复前述步骤，直至桥梁施工流程完毕；本发明可以弥补现有桥梁实际工程中，在以确保轨道平顺性为目标的施工过程控制方面的空白，为施工过程桥梁线形控制提供建议与指导。

技术研发人员：肖杰灵,邓逸帆,李宵楠,李政,丁仕豪,王硕,谢莉,王平
受保护的技术使用者：西南交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22