研究桥梁施工监控的发展现状及其工作内容

时间：2014-09-25 22:10:10 阅读量：0次 所属分类：科技论文

摘要：桥梁施工技术的基木理论指导整个施工过程，我们可以通过计算机模拟桥梁的内力变化和变形，同时利用仪器监测施工各阶段的真实数据。

　　摘要：桥梁施工技术的基木理论指导整个施工过程，我们可以通过计算机模拟桥梁的内力变化和变形，同时利用仪器监测施工各阶段的真实数据。将计算理论值与监测值进行比较，当发现两个数值相差较大时，施工单位必须要暂停施工进行原因分析，否则，将可能出现事故。为了避免施工过程中发生事故，也为了保证工期，必须要重视施工监控的实施。本文对桥梁施工监控的发展现状及其工作内容进行了研究。

　　关键词：桥梁施工 监控 发展现状 工作内容

　　1.桥梁施工监控的发展现状

　　我国对于桥梁实施监控开始的还是较早的，1957年在武汉长江大桥和重庆长江大桥施工过程中所做的应力和标高的监测、分析，实际上就是桥梁施工监测和控制的内容。但是系统地在施工过程中实施桥梁监控的历史并不太长，最早的就要算日木了，他们首次系统地在桥梁施工过程中结合控制理论进行了施工监控。20世纪80年代初，日野混凝土连续梁桥施工时，日木就建立了相关监测系统对桥梁的应力、变形等进行监测，以及利用软件对监测实际数据进行分析处理，将处理后的实测数据送到施工控制室进行结构计算和分析，这些分析结果对现场的桥梁施工有指导性的意义，可以使实际施工状态尽可能接近理论状态，这就是国外传统的监测步骤。直到80年代末，在ChiChby斜拉桥和横滨海湾斜拉桥建造时，日木建立一个自动监控系统。这个系统是建立在计算机传输技术基础上的，用于调整斜拉桥拉索索力，它是通过自动采集数据，然后在对参数精度分析，这样在分析结果时就更准确接近理想状态，这样就可以加快监测数据和理论值之间比较的速度，为更安全、按期完成桥梁的施工起到重要作用，但由于计算机分析必须要在控制室进行的，这样就受到架设电缆成本较高的影响，使其难以受用。不久，日木又研制出一套施工双控系统，这一系统的最大特点是在上述监测系统的基础上另外增加了测量参数和计算参数数据库两个数据库。这样的话，因为这套系统在现场有计算所用的微机，监测人员就可以在施工现场完成测试和分析，然后当场反馈给施工单位信息，还可以对施工各个阶段进行结构状态的预测。

　　虽然我们上世纪50年代就已经认识到对施工过程中的内力和标高调控，但在现代桥梁监控技术方面相对来说起步较晚，但是发展速度还是很快的。80年代开始，计算机进入到各类型工程建设中，这对桥梁施工监控技术的发展起到了革命性的意义。这样监测人员就可以尽快将计算分析结果反馈到施工过程中，加快了施工进度，同时也保证桥梁施工的安全性。

　　进入二十一世纪，各发达国家在监控系统方面又作出了重大突破。不仅在桥梁建造时实施监控，而且在桥梁中留下长期监测点，为运营阶段桥梁的养护提供监测数据，使单位可以尽早发现问题进行维修或维护。而国内许多桥梁还是依赖理论的试验计算对桥梁运行期间的结构状态观察，但是仅仅通过这些理论和观察对危机桥梁安全运营的因素根本法识别，也就不能作出预测了。不过随着桥梁建设的发展，人们逐渐意识到长期监测对桥梁安全运营的重大意义，近些年我国在很多桥梁建成后也实施长期监测，但由于起步较晚仍处于长期监测的初级阶段，还需要在监测理论、方法、设备方面进一步研究。

　　无论是在施工过程还是在桥梁运营阶段，监控系统的发展方向是智能化的监控分析。随着桥梁交通建设工程的快速发展，桥梁的跨度越来越大、结构越来越复杂、桥上荷载的多变都是无法通过一般的监测方法可以控制的，人们对控制精度的准确性也日益提高。这就催生了先进的传感器、信号传输技术和数据分析软件的研究，最后建立一套可靠、科学的桥梁智能监控系统。

　　2.桥梁施工监控的工作内容

　　2.1桥梁施工监控的基本内容

　　施工监控的目的是保证桥梁最终成桥状态符合理论设计要求，在施工过程中要确保结构状态在规范容许的误差范围之内。针对各系桥梁结构的不同，施工监控内容也有所不同。施工监控一般包括以下几个方面。

　　2.1.1线形监测

　　尽管桥梁在施工过程中采用的材料或者施工工艺不尽相同，但是施工中结构变形总是存在的，而且变形还会受到外界和自身因素的影响，导致施工时结构实际位置容易偏移设计位置，在桥梁合拢时一遇到困难，进而影响桥梁线形不符合要求。由此可见，施工过程必须要进行监控，对施工中状态变化及时发现并处理，保证在桥梁合龙后实际位置和设计位置的误差在规范允许范围内。

　　施工线形是否符合设计要求的标准是误差容许值，只要实际位置与设计理论位置之间的误差在允许范围内，就可认为在梁工程验收时桥梁线形符合要求。这个误差受到桥梁木身和施工过程诸多因素的影响，因为还没有具体最后几何状态误差容许值的统一规定，所以在各类型的具体施工过程中要具体来定。为了确保最后成桥几何状态达到设计的几何状态要求，施工过程每个程序的误差允许值也需要进行预测制定。

　　2.1.2应力监测

　　施工过程结构应力是影响桥梁工程安全的重要因素，因此桥梁最终成桥结构应力状态必须要符合理论设计的状态。目前桥梁施工监控在应力监测方而已经有了很大的进步，不论仪器还是计算方法都有了快速的发展。应力的监测在施工过程中是非常重要的，应力的变化比变形更难被发现，如果不能及时监测到应力状态与设计应力状态的误差超过误差允许范围，将有可能造成桥梁结构的破坏进而造成巨大的危害。为了保证成桥状态结构应力符合设计要求，我们要在施工过程中进行应力监测，可以及时发现实际状态和设计状态之间误差，当误差较大时，要暂停施工查找原因，避免大事故的发生。因此，对桥梁应力的监测要必须严谨，应力监测一般有以下几个方面:

　　(l)桥梁自重应力，实际与设计相差宜控制在士5%。

　　(2)临时荷载(施工荷载)产生的应力，实际与设计相差宜控制在士5%。

　　(3)预应力桥梁中的预应力束张拉预应力时，要对油表和伸长量实施监测，伸长量误差控制在士6%，另外还必须要考虑管道磨阻。

　　(4)悬索桥主缆吊杆以及中下承式拱桥吊杆拉力，允许误差宜控制在士5%。

　　(5)温度变化对结构状态影响。

　　(6)其他因素的应力，如风荷载、雪荷载引起的应力变化。

　　2.1.3稳定性监测

　　桥梁结构的稳定性是影响桥梁结构安全可靠的一个重要因素，无论在施工过程还是运营阶段都有着重要的作用。施工中如果不能保证桥梁结构的稳定性，对于桥梁来说是非常危险的。在整个桥梁事业中，有不少桥梁因为稳定性的缺失导致桥梁施工过程中破坏。施工过程中不仅要对构件的稳定进行控制，还有严格监测桥梁的整体稳定性。桥梁失稳破坏的实例比较多，例如昆明在建新机场立交桥在浇灌过程中垮塌，因为浇筑过程中支撑体系失稳导致桥梁结构的破坏。近凡年，人们不仅注意到施工过程中稳定性监测，也加强了桥梁运营阶段的稳定性估计。因为就目前的监测技术来说，还不能科学地监测到桥梁的失稳。而且随着桥梁建设的发展，结构的复杂性在逐渐增加，这都给对稳定性监测带来了困难。因此，需要建立结合桥梁结构状态变化的安全稳定监控系统。目前，还没有出台关于不同桥梁不同施工技术的最小稳定系数的规定。

　　桥梁施工中，除了要监控结构木身的稳定性，施工过程所使用施工设备的稳定安全系数也同样需要满足稳定性要求。桥梁结构的稳定性是保证桥梁正常施工和运营的重要因素。

　　参考文献：

　　[1]林元培.斜拉桥[M].人民交通出版社，1995.

　　[2]刘振勇.桥梁施[监控方案[J].交通世界(建养.机械)，2009，(07):5.

　　[3]潘发安，孙仲林.混凝土连续梁悬臂施工预拱度的控制[J].中国公路，2005，(23):.