1、展起来的， 并形成了很多独立的分支， 如反馈控制、 最优控制、 自适应控制、 模糊控制等， 目前， 应用最广泛的是最优控制理论。 一般地， 系统是线性的、 定常的、 随机的、 具有多个输入输出变量， 在进行控制时常常涉及 到系统状态的最优估计与预报、 最优控制向量的大小、 系统辨识等问题， 桥梁施工控制也 具有这些特点。以较为常用的随机最优控制为例， 其控制框图如图 $ % # % & 所示， 控制 的基本理论可归纳如下。 图 $ % # % &随机最优控制实施框图 最优控制问题是在已知系统的状态方程、 初始条件以及某些约束条件下， 寻求一个 最优控制向量， 使系统的状态或输出在控制向量作用下
2、满足某种准则或使某一性能指标 达到最优值。根据数学模型的不同， 最优控制问题可分为确定性的最优控制问题和非确 定性的最优控制问题。确定性的最优控制问题是指控制对象的运动规律可以用确定的 数学模型来描述。这是现代控制理论中发展较为成熟的一部分， 其核心内容是控制对象 在性能指标最优的条件下， 求解系统控制向量与状态变量之间的变化规律。找到了这个 &!& 第六章桥梁施工控制与监测 规律， 也就找到了实现最优控制的途径。非确定性的最优控制问题也称为随机控制问 题。这类问题特点是控制对象的输入与输出量测中均存在的随机的噪声干扰， 即数学模 型中含有随机变量， 解决这类问题， 需要用概率论与随机过程理论
3、等数学工具。对于随 机最优控制， 根据分离原理， 控制可以分为确定性最优控制和状态向量的最优估计两部 分串联而构成， 最优控制器只与状态向量和目标函数有关， 而与随机干扰、 量测噪声和初 始状态无关， 最优估计只与随机干扰、 量测噪声和初始状态有关， 而与控制向量无关。 一般地， 线性定常随机最优控制系统的数学描述如下。 状态方程! （） ! # （） ! （） $ （） % （） & （）（# $ % $ &） 量测方程 （） ! ( （） ! （） ) （）（# $ % $ ） 式中! （） 状态向量； % （） 控制向量； & （） 随机干扰； （） 量测向量； ) （） 量测噪声。 而
4、 # （） 为系统特性矩阵， $ （） 为控制作用分布矩阵， ( （） 为量测矩阵。 控制向量的约束条件% （） ! %（# $ % $ (） 式中：% 一个封闭的点集合， 称为控制域。 初始条件为! （)） ! !)（# $ % $ *） 终值条件表示终止时刻 +的状态， 它可以是状态空间中的一个确定点， 也可以是状 态空间中的某一个目标集中的任一点， 通常表示为 ! （+） ! !+（# $ % $ #） 指标函数也称性能指标。最优控制实际上是在某个性能指标下的最优控制， 性能指 标一般表示为 * ! （+ ） ， , + # -+ )+（! （） ， % （） ， ） , （# $ %
5、$ %） 式中第一项为终值性能指标， 第二项为积分项性能指标。对于常见随机最优控制问 题， 性能指标可以进一步表示为 * ! & -# .+ .) ! / （） .&! （） % / （） .% （ ） , （# $ % $ 0） 式中.1 、 . 1 加权矩阵， 反映了控制过程各变量的相对重要性； - 数学期望。 可见随机最优控制就是系统的状态方程在给定初始条件 ! （)） ! !)和随机干扰作 用下， 选择有约束或无约束的控制向量 % （） ， 使 ! （） 从初始状态出发， 在时间区域 )， *& 第五篇桥梁工程施工质量控制与管理 ! 中转移到目标集， 并在沿着这条状态轨迹转移过程中，
6、使性能指标取得极值， 则称所选 择的控制向量 为最优控制。一般地， 最优控制问题的求解方法可采用庞特里亚金极 大值原理和贝尔曼动态规划方法， 所得到的最优控制向量为 （!） # # （!）!$ （!）（$ # % # &） 式中# （!） 控制增益矩阵； ! $ （!） 状态向量的最优估计值。 即随机最优控制向量是状态向量最优估计值!$ （!） 的线性函数， 可以用简单的线性 反馈来实现。一般地， 如式 （$ # % # ） 所示， 量测到的状态变量信号总由有用信号 $ （!） 和量测噪声 % （!） 混合组成， 为此要进行状态向量的最优估计。最优估计值就是要从量 测信号中去伪存真， 求得最接
7、近真实情况的估计值， 解决最优估计的最常用的方法是卡 尔曼滤波法。 在控制过程中， 系统辨识也是一个经常遇到的问题。所谓系统辨识就是通过观测一 个系统或一个过程的输入、 输出关系来确定其数学模型的方法。在许多实际系统中， 由 于根据物理、 化学定律而推导建立起来的所谓机理模型一般都比较复杂， 用它不便于寻 求一个最优控制方案， 或者由于没有足够的有关系统及其环境的先验知识， 因而无法确 定其内部结构或参数大小， 因此， 面临的首要问题就是通过试验， 量测系统的输入、 输出， 从中找出一个既简单又能最恰当地描述该系统特征的数学模型， 这样才便于实现最优控 制。系统辨识由数据、 模型和准则三个要素
8、构成， 按照准则在一组模型中选择一个与数 据拟合得最好的模型。系统辨识框图如图 $ # % # 所示。系统辨识的内容和步骤包括 辨识准备、 试验设计、 模型选择与结构参数辨识、 模型参数估计与验证。系统辨识的基本 方法包括最小二乘法、 极大似然法等。 图 $ # % # 系统辩识基本原理图 ()* 第六章桥梁施工控制与监测 除了上述提及的随机最优控制理论、 系统辨识之外， 现代控制论的其它一些分支如 自适应控制、 模糊控制、 智能控制等理论也广泛地应用于工程实践， 这部分的内容比较庞 杂， 可参见有关书目。 二、 桥梁施工控制方法 桥梁施工是一个复杂的系统工程， 桥梁施工的过程也就是该系统的运
9、行过程， 施工 过程中结构的受力状态、 安全性能和成桥状态是桥梁施工控制的目标， 在整个施工过程 中， 受许多确定和不确定因素的影响， 会使实际状态与理想目标状态之间存在一定的差 异。因此， 对施工状态进行实时监测、 预测、 调整， 从而实现设计目标就成为桥梁施工控 制的中心任务。一般地， 桥梁施工控制是以上述现代控制论为理论基础， 根据具体桥型 特点， 将结构内力、 线形作为状态向量， 将拉索或预应力钢筋张拉力等作为控制向量， 控 制流程大致可归纳如下。 ! 每一施工阶段 （或节段） 的结构内力、 变形进行监控测量。测量的内容包括结构高 程及线形的变化， 结构主要截面的应力状态， 主要材料试
10、验结果如混凝土的弹性模量、 容 重等， 主要施工设备的重量、 位置等， 对于斜拉桥、 系杆拱还包括拉索索力。 # 计算参数及结构状态的估计。需要估计的计算参数包括混凝土的弹性模量的变 化规律、 预应力损失、 收缩徐变系数、 构件日照温差的变化范围等， 这些参数的估计可以 采用基于结构静力分析的参数辩识方法。结构状态的估计是指从包含有量测误差的监 控测量结果中进行状态向量的最优估计。 $ 结构模拟分析。通过结构倒退分析， 基于计算参数的最优估计结果， 计算出各施 工阶段结构的理想目标状态， 通过结构前进分析， 计算出下一施工阶段 （或节段） 结构内 力、 标高的预测值。结构模拟分析一般采用专用的
11、桥梁施工控制分析软件进行。 % 比较各施工阶段 （或节段） 的目标状态与实际状态。如果二者的偏差超过事先确 定的范围， 根据前述控制论的基本理论和实际状态监控测量的结果， 通过结构模拟分析 计算， 确定拉索或预应力钢筋张拉力、 预抬高量等控制量调整方法和调整量值， 以使实际 状态与目标状态尽可能接近。 & 对每一施工阶段 （或节段） ， 按照上述流程进行监控测量、 状态估计、 模拟分析、 控 制量调整， 直至桥梁施工完成， 使每一施工过程状态及成桥状态均接近目标状态。 随着桥梁结构形式、 施工特点及具体控制内容的不同， 其施工控制方法也不相同。 总的来讲， 桥梁施工控制可分为事后控制法、 预测
12、控制法、 自适应控制法、 最大宽容度法 等， 结合应用实例简述如下。 事后调整控制法是指在中国建筑工业出版社 筑龙网 合力打造 版权所有 不得进行刻录和网络上传 1 XXX 住宅小区 施工组织设计 XXX 住宅小区 施工组织设计 XXX 项目经理部 编制日期:2001/5/20 中国建筑工业出版社 筑龙网 合力打造 XXX 住宅小区施工组织设计 i 目 录 目 录 1、编制依据1、编制依据 5 5 1.1XXX 住宅小区施工合同 5 5 1.2XXX 住宅小区施工图纸 5 5 1.3XXX 住宅小区应用的主要规范、规程 6 6 1.4XXX 住宅小区应用的主要图集 7 7 1.5XXX 住宅小
13、区应用的主要标准 7 7 1.6XXX 住宅小区应用的主要法规 8 8 1.7 其他 9 2、工程概况 9 2、工程概况 9 9 2.1 工程主要概况 9 9 2.2 施工主要平面图、剖面图 14 14 2.3 现场概况 14 3、施工部署 14 3、施工部署 15 15 3.1 施工组织 15 15 3.2 任务划分 21 21 3.3 施工部署总原则 23 23 3.4 施工进度计划 24 24 3.5 组织协调 25 25 3.6 主要项目工程量 26 26 3.7 主要劳动力计划 27 27 中国建筑工业出版社 筑龙网 合力打造 XXX 住宅小区施工组织设计 ii 3.8 主要材料计划
14、 28 28 3.9 主要设备计划 28 4、施工准备 28 4、施工准备 29 29 4.1 技术准备 29 29 4.2 生产设备 32 5、主要施工方法及技术措施 32 5、主要施工方法及技术措施 36 36 5.1 流水段的划分 36 36 5.2 大型机械的选择 38 38 5.3 主要分部、分项工程施工顺序 38 38 5.4 测量工程 38 38 5.5 钢筋工程 39 39 5.6 模板工程 41 41 5.7 混凝土工程 43 43 5.8 回填土工程 45 45 5.9 外架工程 45 45 5.10 杉篙搭设 45 45 5.11 预应力工程 46 46 5.12 防水工
15、程 46 46 5.13 隔墙工程 47 47 5.14 保温工程 47 47 5.15 涂料工程 48 48 5.16 屋面工程 48 48 中国建筑工业出版社 筑龙网 合力打造 XXX 住宅小区施工组织设计 iii 5.17 大型设备的安装 48 48 5.17.1 塔吊 48 48 5.17.2 龙门提升架的安装、使用及防护 49 49 5.17.3 混凝土泵及布管设计 49 6、主要施工管理措施 49 6、主要施工管理措施 50 50 6.1 工期保证措施 50 50 6.2 质量保证措施 51 51 6.3 技术管理措施 55 55 6.4 安全保证措施 56 56 6.5 消防保卫
16、措施 59 59 6.6 环保、文明施工措施 59 59 6.7 成品保护措施 61 61 6.8 降低成本措施计划及降低成本目标 64 7、经济技术指标 64 7、经济技术指标 65 65 7.1 合同工期 65 65 7.2 工程质量目标 65 65 7.3 安全目标 65 65 7.4 场容目标 65 65 7.5 消防目标 65 65 7.6 环保目标 66 66 7.7 施工回访和质量保修计划 66 66 7.8 成本目标 66 66 中国建筑工业出版社 筑龙网 合力打造 XXX 住宅小区施工组织设计 iv 8、施工总平面图 8、施工总平面图 66 66 8.1 施工现场平面布置原则
17、 66 66 8.2 总平面布置 66 66 9、季节性施工措施 9、季节性施工措施 66 66 9.1 冬雨期施工部位 66 66 9.2 冬期施工措施 67 67 9.3 主要分项工程的冬期施工措施 67 67 9.3.1 回填土工程 67 67 9.3.2 混凝土工程 67 67 9.4 雨期施工措施 70 70 9.4.1 现场部署 70 70 9.4.2 原材料的储存和堆放 71 71 9.4.3 混凝土施工 71 71 9.4.4 钢筋工程 72 72 9.4.5 模板工程 72 72 9.4.6 土方回填 72 72 9.4.7 机电安装 72 72 附表: 附表: XXX 小区
18、 1、5、6、7 号楼进度计划 中国建筑工业出版社 筑龙网 合力打造 XXX 住宅小区施工组织设计 1 1、编制依据 1、编制依据 1.1 XXX 住宅小区施工合同见表 11.1 XXX 住宅小区施工合同见表 1-1 小区施工合同 小区施工合同 表表 1-1 序号 合 同 名 称 合 同 编 号 签 字 日 期 1 中华人民共和国北京市XXX住宅 小区 1 号、5 号、6 号、7 号楼项目 总承包工程施工合同 京合同第 010436 号 2001 年 5 月 28 日 1.2 XXX 住宅小区施工图纸见表 1.2 XXX 住宅小区施工图纸见表 1-2 施工图纸 表 施工图纸 表 1-2 序号
19、图 纸 名 称 图 纸 编 号 出 图 日 期 1 号楼（结 1结 18） 2001.4 5 号楼（结 1结 20） 2001.3.8 6 号楼（结 1结 29） 2001.3.26 1 结构图 7 号楼（结 1结 18） 2001.3.9 1 号楼（建 1建 45） 2001.6.7 5 号楼（建 1建 33） 2001.3.8 6 号楼（建 1建 41） 2001.3 2 建筑图 7 号楼（建 1建 36） 2001.3 1 号楼（水 1水防 1） （暖 1暖 9） 2001.3 5 号楼（水 1水 11） （暖 1暖 7） 2001.3 6 号楼（水 1水 17） （暖 1暖 12） 2001.3 3 水暖图 7 号楼（水 1水 13） （暖施 1暖施 7） 2001.3 1 号楼（电 1电 18） 2001.3 4 电气图 5 号楼（电 1电 13） 2001.3 中国建筑工业出版社 筑龙网 合力打造 XXX 住宅小区施工组织设计 2 6 号楼（电 1电 28） 2001.3 7 号楼（电 1电 19） 2001.3 1.3 XXX 住宅小区应用的主要规范、规程见表 1-3 主要规范、规程 表 1-3 1.3 XXX 住宅小区应用的主要规范、规程见表 1-3 主要
