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【摘要】：本文围绕桥梁造价控制原则下，基于桥梁施工的材料选择、施工工艺选择以及结构体系优化角度进行阐述和分析。
【关键词】：造价控制桥梁结构体系优化设计
中图分类号：TU723.3文献标识码： A 文章编号：
事实上，任何桥梁施工中，桥梁施工造价都是一个系统化的工程。在该系统中，设计图纸是目标，而从开工到竣工整个为实现造价控制的目标。将会受到很多确定和不确定因素的影响，包括设计计算、桥用材料性能、施工精度、荷载，大气温度等诸多方面在理想状态与实际状态之间存在的差异，施工中如何从各种受误差影响而失真的参数中找出相对真实之值，对施工状态进行实时识别（监测），调整、预测对设计目标的实现是至关重要的。桥梁造价控制的核心任务就是要对桥梁施工过程实施严格的控制，确保桥梁在施工过程中结构的内力和变形始终处于结构容许的安全范围内，确保桥梁施工过程安全和成桥状态符合设计要求。桥梁施工质量控制是对施工全过程，各工序进行检查、监督和管理、制止影造成影响工程造价增长的行为和各种不利因素的存在，使所完成的工程即符合设计图纸、技术规范要求和验收标准，又符合工程造价控制原则。
一、基于桥梁施工造价原则的材料选择
我国现有桥梁施工中，材料的选用上也随着不同桥梁结构工程的不同需要不断衍伸和发展。基于桥梁工程的发展出了一大批新型的材料：如，钢材杆件由于其重量轻，强度高，施工简单，在土建工程中有着巨大的市场。另外一些高碳纤维材料具有强度高，重量轻的优点这些材料结构轻、强度高的优点，但目前基于造价控制原则下，价格较高，均只在一些桥梁工程混凝土构件修补或者桥梁结构养护维修中少量使用，钢筋混凝土结构构件由钢筋与混凝土相结合增强的抗拉能力而形成相应的梁柱构件，仍是当前我国大多桥梁工程施工中混凝土构件施工的不二选择。因为材料选择要基于造价控制的原则。
但是，当桥梁中随着跨度不断增加，混凝土桥梁结构跨度一旦超过300m,其预应力就会显得不足，因此，必须对材料进行加强才能确保跨度继续增大。国内目前基于跨度超过300m的大跨度桥梁斜拉桥中就有不少采用新型碳纤维材料取代钢索结构的例子。因此未来，我国要实现和推动大跨度结构桥梁的发展升级，必须推进对材料的升级，未来材料将是大跨度桥梁发展的根本。以上材料随着生产工艺的改进，加之未来桥梁工程施工中不断的推广以及随着未来桥梁工艺需求不断加大，相信价格也会逐渐减低。
二、基于桥梁施工造价原则的工艺选择
當前桥梁的施工工艺分为制造和安装两部来完成。制造工艺部分基本都是通过工厂进行完成且工艺已经较为成熟；安装工艺由于涉及桥梁结构，因此通常由设计与施工单位协商共同进行确定。如果桥梁跨度较小且起重能力不大时较为容易，很多混凝土构件通过施工现场支架上进行浇筑就能完成；一旦桥梁结构跨度较大就不能在现场再进行搭设支架浇筑完成构件了。第一没有较大的起吊设备进行吊装，另外要考虑桥梁工程施工造价控制原则，因此，要选择一套基于工程施工措施费较少的安装工艺成为当前桥梁施工工艺设计的一项难题。这是因为：我国国内在建或已建成的每座桥梁结构的尺寸个性要求都很强，比如：已建成的同结构的桥梁基于地质、河、湖、海床结构以及其它施工条件不同的情况，之前的一套根据桥梁施工尺寸的措施设备施工完成后，较难百分百的用于下座桥梁施工，比较难与实现桥梁施工的重复利用，对于桥梁施工造价控制形成较大的压力。
再比如，一些在建拱桥却比斜拉桥结构的桥梁造价要贵很多，究其成因发现：同样的材料费用使用情况下，斜拉桥在施工阶段的应力和该阶段工程承受应力协调一致，因此，只需添置较少辅助设备就可以完成全程施工；而拱桥就会出现阶段结构施工中与工程结构承受应力不相协调的情况，因此需要添置更多的设备解决应力协调的问题，因此施工措施费用大大增加，导致拱桥要比斜拉桥结构造价更高的原因，因此桥梁施工造价控制中不但要对桥型以及结构进行设计，还要基于桥梁施工阶段与施工应力相协调的一套施工措施，才能保障桥梁更低造价控制原则下的全程施工。
另外，其它如砼连续梁桥、梁桥体系以及悬臂梁桥施工阶段应力与施工阶段结构承受应力都能相互协调，唯拱桥系统总会出现不相协调的承受应力，因此，未来施工阶段的承受应力相协调下，尽可能降低设备施工措施费用将是拱桥结构技术进步的方向。
未来，桥梁设计不仅要设计出其桥型与构造，而且要设计出一套在各阶段施工应力能与桥型在该阶段所能提供的承受应力相协调的施工图式，使之添置尽可能少的设备去完成全桥的施工。
三、基于造价控制原则的结构分析和方案优化
一个确定的桥梁结构体系都会对应着独有的力学性能，但同一结构体系却不一定适应不同的地质、环境条件下的适用原则，因此要明确桥梁结构优劣标准非要重要。首先要确保桥梁结构体系跨度设计的合理性原则。要合理进行桥梁跨径的设置，要把握经济性原则进行简支梁设计。
1、地质和水文条件下的桥梁结构体系
桥梁结构体系必须适应所处环境下的各项地质和水文条件。因为要考虑桥梁结构对应的各项受力形态，比如：软土地基沉降问题、河、海床地质受力水平等；另外要考虑桥梁结构体系内部桥梁结构构件的抗拉能力、传力效应等。比如，跨度较大的斜拉桥的塔梁连接形式，在温度效应作用下的最佳方案宜采用漂浮体系用于释放温度内力；而在纵桥向静风荷载作用下则最好采用固结体系，用以减少斜拉桥主塔受力问题。因此。桥梁结构体系的选择应根据桥梁所处的实际地质和水文条件下，找出矛盾产生的问题，合理进行各项受力作用下的载荷需求矛盾。另外，桥梁结构体系的刚度结构合理性也是评判其结构体系优劣的关键指标。一个好的桥梁结构体系中，各项结构构件的受力都应均衡，各项构件刚度搭配设计合理，以达到最理想的等强度状态。
2、基于稳定性能分析的桥梁结构体系
当一座桥梁进行桥梁型式、材料以及工艺最佳造价控制原则下的方案确定后，就要对桥梁方案外部环境条件下进行结构载荷、预应力、收缩、徐变以及温度、地基沉降等等分析，从而验算桥梁设计方案结构的总体或局部稳定性。目前在跨度较大的桥梁结构中，要特别把握控制施工阶段的内力、地基沉降、线性控制以及局部构造的应力分析等，这几项都是大跨度桥梁结构必须要重视的结构分析内容，根据桥梁实际施工不同，有些桥梁结构分析在施工设计阶段进行，有些则在桥梁施工过程中进行。不论桥梁对材料、工艺、结构如何选择，桥梁方案的确定都要遵循最佳造价控制角度而选择最合适的方案。
当确定了最终的桥梁方案，还要考虑对桥梁方案的风险进行具体的评估，桥梁方案确定后的最大风险来源大概由人员经验不足引起设计误差的问题。要确认识桥梁结构工程，正确的进行风险评估选定桥梁方案。
四、总结
桥梁结构系统的选定要围绕设计人员对桥梁结构在自然条件下以及施工过程中不断进行各项指标可靠度和稳定性来进行演算，桥梁施工造价控制是一个系统化的过程，在施工中要对难控制的施工节点进行有效的施工和造价控制，并针对施工过程中关键的施工环节选择合理的施工技术和方法。从而确保实现桥梁结构安全、适用以及经济性原则，通过最低的造价实现最佳桥梁结构的设计要求，确保实现最佳的经济效益。
参考文献：
[1]李晓莉,肖汝诚,孙治国等.基于正交试验法的单塔斜拉桥方案优化[J].公路,2010,(12):22-26.
[2]吴万忠,肖汝诚.下部结构刚度对梁拱组合桥静力性能的影响[J].公路交通科技,2010,27(5):78-82.
[3]赵金钢,占玉林,赵人达等.高速铁路中承式钢箱混凝土系杆梁拱组合桥极限承载能力分析[J].四川建筑科学研究,2012,38(2):42-46.
[4]张佩，郭剑峰，王春龙等.大跨径悬索桥提高抗风稳定性的措施研究[J].后勤工程学院学报，2011，27(5)：17-21.
【关键词】：造价控制桥梁结构体系优化设计
中图分类号：TU723.3文献标识码： A 文章编号：
事实上，任何桥梁施工中，桥梁施工造价都是一个系统化的工程。在该系统中，设计图纸是目标，而从开工到竣工整个为实现造价控制的目标。将会受到很多确定和不确定因素的影响，包括设计计算、桥用材料性能、施工精度、荷载，大气温度等诸多方面在理想状态与实际状态之间存在的差异，施工中如何从各种受误差影响而失真的参数中找出相对真实之值，对施工状态进行实时识别（监测），调整、预测对设计目标的实现是至关重要的。桥梁造价控制的核心任务就是要对桥梁施工过程实施严格的控制，确保桥梁在施工过程中结构的内力和变形始终处于结构容许的安全范围内，确保桥梁施工过程安全和成桥状态符合设计要求。桥梁施工质量控制是对施工全过程，各工序进行检查、监督和管理、制止影造成影响工程造价增长的行为和各种不利因素的存在，使所完成的工程即符合设计图纸、技术规范要求和验收标准，又符合工程造价控制原则。
一、基于桥梁施工造价原则的材料选择
我国现有桥梁施工中，材料的选用上也随着不同桥梁结构工程的不同需要不断衍伸和发展。基于桥梁工程的发展出了一大批新型的材料：如，钢材杆件由于其重量轻，强度高，施工简单，在土建工程中有着巨大的市场。另外一些高碳纤维材料具有强度高，重量轻的优点这些材料结构轻、强度高的优点，但目前基于造价控制原则下，价格较高，均只在一些桥梁工程混凝土构件修补或者桥梁结构养护维修中少量使用，钢筋混凝土结构构件由钢筋与混凝土相结合增强的抗拉能力而形成相应的梁柱构件，仍是当前我国大多桥梁工程施工中混凝土构件施工的不二选择。因为材料选择要基于造价控制的原则。
但是，当桥梁中随着跨度不断增加，混凝土桥梁结构跨度一旦超过300m,其预应力就会显得不足，因此，必须对材料进行加强才能确保跨度继续增大。国内目前基于跨度超过300m的大跨度桥梁斜拉桥中就有不少采用新型碳纤维材料取代钢索结构的例子。因此未来，我国要实现和推动大跨度结构桥梁的发展升级，必须推进对材料的升级，未来材料将是大跨度桥梁发展的根本。以上材料随着生产工艺的改进，加之未来桥梁工程施工中不断的推广以及随着未来桥梁工艺需求不断加大，相信价格也会逐渐减低。
二、基于桥梁施工造价原则的工艺选择
當前桥梁的施工工艺分为制造和安装两部来完成。制造工艺部分基本都是通过工厂进行完成且工艺已经较为成熟；安装工艺由于涉及桥梁结构，因此通常由设计与施工单位协商共同进行确定。如果桥梁跨度较小且起重能力不大时较为容易，很多混凝土构件通过施工现场支架上进行浇筑就能完成；一旦桥梁结构跨度较大就不能在现场再进行搭设支架浇筑完成构件了。第一没有较大的起吊设备进行吊装，另外要考虑桥梁工程施工造价控制原则，因此，要选择一套基于工程施工措施费较少的安装工艺成为当前桥梁施工工艺设计的一项难题。这是因为：我国国内在建或已建成的每座桥梁结构的尺寸个性要求都很强，比如：已建成的同结构的桥梁基于地质、河、湖、海床结构以及其它施工条件不同的情况，之前的一套根据桥梁施工尺寸的措施设备施工完成后，较难百分百的用于下座桥梁施工，比较难与实现桥梁施工的重复利用，对于桥梁施工造价控制形成较大的压力。
再比如，一些在建拱桥却比斜拉桥结构的桥梁造价要贵很多，究其成因发现：同样的材料费用使用情况下，斜拉桥在施工阶段的应力和该阶段工程承受应力协调一致，因此，只需添置较少辅助设备就可以完成全程施工；而拱桥就会出现阶段结构施工中与工程结构承受应力不相协调的情况，因此需要添置更多的设备解决应力协调的问题，因此施工措施费用大大增加，导致拱桥要比斜拉桥结构造价更高的原因，因此桥梁施工造价控制中不但要对桥型以及结构进行设计，还要基于桥梁施工阶段与施工应力相协调的一套施工措施，才能保障桥梁更低造价控制原则下的全程施工。
另外，其它如砼连续梁桥、梁桥体系以及悬臂梁桥施工阶段应力与施工阶段结构承受应力都能相互协调，唯拱桥系统总会出现不相协调的承受应力，因此，未来施工阶段的承受应力相协调下，尽可能降低设备施工措施费用将是拱桥结构技术进步的方向。
未来，桥梁设计不仅要设计出其桥型与构造，而且要设计出一套在各阶段施工应力能与桥型在该阶段所能提供的承受应力相协调的施工图式，使之添置尽可能少的设备去完成全桥的施工。
三、基于造价控制原则的结构分析和方案优化
一个确定的桥梁结构体系都会对应着独有的力学性能，但同一结构体系却不一定适应不同的地质、环境条件下的适用原则，因此要明确桥梁结构优劣标准非要重要。首先要确保桥梁结构体系跨度设计的合理性原则。要合理进行桥梁跨径的设置，要把握经济性原则进行简支梁设计。
1、地质和水文条件下的桥梁结构体系
桥梁结构体系必须适应所处环境下的各项地质和水文条件。因为要考虑桥梁结构对应的各项受力形态，比如：软土地基沉降问题、河、海床地质受力水平等；另外要考虑桥梁结构体系内部桥梁结构构件的抗拉能力、传力效应等。比如，跨度较大的斜拉桥的塔梁连接形式，在温度效应作用下的最佳方案宜采用漂浮体系用于释放温度内力；而在纵桥向静风荷载作用下则最好采用固结体系，用以减少斜拉桥主塔受力问题。因此。桥梁结构体系的选择应根据桥梁所处的实际地质和水文条件下，找出矛盾产生的问题，合理进行各项受力作用下的载荷需求矛盾。另外，桥梁结构体系的刚度结构合理性也是评判其结构体系优劣的关键指标。一个好的桥梁结构体系中，各项结构构件的受力都应均衡，各项构件刚度搭配设计合理，以达到最理想的等强度状态。
2、基于稳定性能分析的桥梁结构体系
当一座桥梁进行桥梁型式、材料以及工艺最佳造价控制原则下的方案确定后，就要对桥梁方案外部环境条件下进行结构载荷、预应力、收缩、徐变以及温度、地基沉降等等分析，从而验算桥梁设计方案结构的总体或局部稳定性。目前在跨度较大的桥梁结构中，要特别把握控制施工阶段的内力、地基沉降、线性控制以及局部构造的应力分析等，这几项都是大跨度桥梁结构必须要重视的结构分析内容，根据桥梁实际施工不同，有些桥梁结构分析在施工设计阶段进行，有些则在桥梁施工过程中进行。不论桥梁对材料、工艺、结构如何选择，桥梁方案的确定都要遵循最佳造价控制角度而选择最合适的方案。
当确定了最终的桥梁方案，还要考虑对桥梁方案的风险进行具体的评估，桥梁方案确定后的最大风险来源大概由人员经验不足引起设计误差的问题。要确认识桥梁结构工程，正确的进行风险评估选定桥梁方案。
四、总结
桥梁结构系统的选定要围绕设计人员对桥梁结构在自然条件下以及施工过程中不断进行各项指标可靠度和稳定性来进行演算，桥梁施工造价控制是一个系统化的过程，在施工中要对难控制的施工节点进行有效的施工和造价控制，并针对施工过程中关键的施工环节选择合理的施工技术和方法。从而确保实现桥梁结构安全、适用以及经济性原则，通过最低的造价实现最佳桥梁结构的设计要求，确保实现最佳的经济效益。
参考文献：
[1]李晓莉,肖汝诚,孙治国等.基于正交试验法的单塔斜拉桥方案优化[J].公路,2010,(12):22-26.
[2]吴万忠,肖汝诚.下部结构刚度对梁拱组合桥静力性能的影响[J].公路交通科技,2010,27(5):78-82.
[3]赵金钢,占玉林,赵人达等.高速铁路中承式钢箱混凝土系杆梁拱组合桥极限承载能力分析[J].四川建筑科学研究,2012,38(2):42-46.
[4]张佩，郭剑峰，王春龙等.大跨径悬索桥提高抗风稳定性的措施研究[J].后勤工程学院学报，2011，27(5)：17-21.