顶推施工梁体无应力线形高精度实现的施工控制方法

摘要

本发明公开了一种顶推施工梁体无应力线形高精度实现的施工控制方法。所述施工控制方法包括如下步骤为：1）确定第1批次梁体就位的即时相位；2）确定第1批次梁体的就位高程；3）确定第1批次梁体焊后即时相位；4）求解第1批次梁体的焊后换算高程；5）确定第2批次梁体就位的即时相位；6）确定第2批次梁体的就位高程；7）确定第2批次梁体焊后即时相位；8）求解第2批次梁体的焊后换算高程；9）重复步骤5）~8）至所有梁段在顶推平台上拼装完毕。本发明可方便地确定即时相位下的待拼梁段就位高程，获得基准相位下已拼梁体的实际无应力线形及其与理论的偏差，从而确保顶推施工梁体无应力线形的高精度实现。

主权项

一种顶推施工梁体无应力线形高精度实现的施工控制方法，其特征在于，根据拼装平台的长度将所有梁段分为p个批次，p为正整数，每一批次包括p_i段梁，p_i为正整数，i=1,2,…,p，具体施工控制方法包括如下步骤：1）确定第1批次梁体就位的即时相位；第1批次梁体就位的即时相位，其转角项为零，其位移项为刚体竖移量2）计算第1批次梁体的就位高程设第1批次梁段数为P₁，对应梁段编号为1,2,…,N₁，则N₁=P₁，对应梁段控制点编号为1,2,…,2N₁；第1批次梁体的就位高程由下式确定：$y_j^c=y_j^0+\Delta y_1^{0,c}$式中，j=1,2…,2N₁，表示竖坐标，即高程，上角标0表示为基准相位下的理论值，表示为基准相位下的理论高程，上角标c表示为即时相位下的就位值，表示为即时相位下的就位高程，表示第1批次梁体就位即时相位的竖移项；3）测量第1批次梁体焊后的高程，确定焊后即时相位设第1批次梁段焊接完成后、顶推之前，各控制点即时相位下的测量标高为其中j=1,2,…,2N₁；焊后即时相位的转角项和竖移项的计算公式为：$\left\{\begin{array}{c}\Delta {\alpha }_1^{0,A}=0\\ \Delta y_1^{0,A}=\frac{{\Sigma }_{j=1}^{2N_1}(h_{1,j}^a-y_j^0)}{2N_1}\end{array}\right.$式中：为第1批次梁段焊后即时相位的转角项，为第1批次梁段焊后即时相位的竖移项，表示为基准相位下的理论高程；4）求解基准相位下第1批次梁体的焊后换算高程及其与理论高程的偏差；将第1批次梁体各控制点的焊后实测高程由其即时相位换算到基准相位，各控制点换算标高为：$y_j^R=h_{1,j}^A-\Delta y_1^{0,A}-(x_j-x_1)·\tan \left(\Delta {\alpha }_1^{0,A}\right)=h_{1,j}^A-\Delta y_1^{0,A},(j=\mathrm{1,2},...,2N_1)$式中：为基准相位下控制点j的焊后实际高程，x_j为控制点j的里程坐标；第1批次梁体在基准相位下控制点j的实际高程与在基准相位下控制点j的理论高程的偏差Δy_j为：$\Delta y_j=y_j^R-y_j^0$其中，j=1,2,…,2N₁；5）测量第i=2批次梁体顶推平台就位前的第(i‑1)批次梁体末段梁两端控制点高程，确定第i=2批次梁体就位的即时相位；设第(i‑1)，此步骤i=2，批次梁段末段梁的编号为N_i‑1，顶推到接拼梁状态时两控制点的实测标高为其中j=2N_i‑1‑1,2N_i‑1；以接拼梁后端控制点为转心，该控制点编号为2N_i‑1，则第i=2批次体就位的即时相位的竖移项和转角项按下式计算：$\left\{\begin{array}{c}\Delta y_i^{0,c}=h_{i,2N_{i-1}}^c=h_{i,2N_{i-1}}^c-y_{2N_{i-1}}^R\\ \Delta {\alpha }_i^{0,c}={\tan }^{-1}\frac{(h_{i,2N_{i-1}}^c-y_{2N_{i-1}}^R)-(h_{i,(2N_{i-1}-1)}^c-y_{(2N_{i-1}-1)}^R)}{x_{2N_{i-1}}-x_{(2N_{i-1}-1)}}\end{array}\right.$式中：为基准相位下控制点j的实际高程，j=2N₁‑1,2N₁，i=2，则$y_j^R=h_{1,j}^A-\Delta y_1^{0,A}-(x_j-x_1)·\tan \left(\Delta {\alpha }_1^{0,A}\right)=h_{1,j}^A-\Delta y_1^{0,A}(j=\mathrm{1,2},...,2N_1)$6）确定第i=2批次梁体的就位高程设第i=2批次梁段数为P_i，对应梁段编号为N_i‑1+1～N_i，则N_i=N_i‑1+P_i，对应梁段控制点编号为2N_i‑1+1～2N_i，如果这些控制点直接以其在基准相位下达到理想无应力线形的标高为目标，则其在即时相位下的就位高程为：$y_j^c=y_j^0+\Delta y_j^{0,c}+(x_j-x_{2N_{i-1}})·\tan \left(\Delta {\alpha }_i^{0,c}\right)(j=2N_{i-1}+1~2N_{i-1}+2P_i)$式中：x_j为各控制点j的里程坐标，其中j=2N_i‑1+1～2N_i‑1+2P_i如果考虑接拼梁标高在基准相位下的实际值与理论值的偏差的修正不在一个梁段完成，则控制点2N_i‑1+1～2N_i‑1+2P_i的就位标高为：$y_j^c=y_j^0+\Delta y_j^{0,c}+(x_j-x_{2N_{i-1}})·\tan \left(\Delta {\alpha }_i^{0,c}\right)+(1-{\beta }_j)·\Delta y_{2N_{i-1}},$其中j=2N_i‑1+1～2N_i‑1+2P_i，β_j为各控制点j=2N_i‑1+1～2N_i‑1+2P_i的就位标高对接拼梁标高偏差的修正系数，取值为0～1，为控制点2N_i‑1在基准相位下的实际高程与基准相位下控制点j的理论高程之差；7）测量第i=2批次梁体的焊后高程确定焊后即时相位设拼接的当前批次i=2的各梁段和紧前批次的末段梁各控制点的焊后高程为其中紧前批次即i‑1批次，j=2N_i‑1‑1,2N_i‑1,…,2N_i；以末段梁的尾端控制点2N_i‑1为转心，焊后即时相位的计算公式为：$\left\{\begin{array}{c}\Delta y_i^{0,A}=h_{i,2N_{i-1}}^A{-y}_{2N_{i-1}}^R\\ \Delta {\alpha }_i^{0,A}={\tan }^{-1}\frac{(h_{i,2N_{i-1}}^A-y_{2N_{i-1}}^R)-(h_{i,(2N_{i-1}-1)}^A-y_{(2N_{i-1}-1)}^R)}{x_{2N_{i-1}}-x_{(2N_{i-1}-1)}}\end{array}\right.$8）求解基准相位下第i=2批次梁体的焊后换算高程；第i=2批次梁体在基准相位下的焊后换算高程，即在基准相位下控制点j的实际高程为：$y_j^R=h_{1,j}^A-\Delta y_1^{0,A}-(x_j-x_{2N_{i-1}})·\tan \left(\Delta {\alpha }_i^{0,A}\right),$其中j=2N_i‑1+1,2N_i‑1+2,…,2N_i；则第i批次梁体在基准相位下控制点j的实际高程与在基准相位下控制点j的理论高程的偏差Δy_j为：其中j=2N_i‑1+1,2N_i‑1+2,…,2N_i；9）重复步骤5）～8），直到第p批次的所有梁段在顶推平台上拼装完毕。