二级建造师《公路工程》教材讲义：桥梁施工监测和控制

　　第十篇：桥梁施工监测和控制

　　(1)施工监测

　　1)几何形态监测:几何形态监测的目的主要是获取(识别)已形成的结构的实际几何形态，其内容包括标高、跨长、结构或缆索的线形、结构变形过位移等。它对施工控制、预报分寸关键。目前用于桥梁结构几何形态监测的主要一起包括测距仪、水准仪、经纬仪、全站仪等。

　　2)结构截面的应力监测:结构监测的应力(包括混凝土应力、钢结构应力等)监测是施工监测的主要内容之一，他是施工过程的安全预警系统。目前应力监测主要是采用电阻应变仪法、钢弦式传感器法等。

　　3)索力监测:索力监测效果将直接对结构的施工质量和施工状态产生影响。可供现场索力测的方法目前主要有三种:压力表量测法、压力传感器量测法、振动频率量测法。

　　4)预应力力监测:预应力水平是影响预应力桥梁施工控制目标实现的主要因素之一。

　　5)温度监测:结构温度的测量方法包括辐射测温法、电阻温度计测温法、热电耦测温法等。

　　(2)桥梁施工控制

　　1)桥梁施工控制方法

　　①纠偏终点控制方法，即在施工中，对产生主梁线形偏差的因素跟踪控制，随时纠偏，最终达到理想线形，这种方法常用Kalman滤波法和灰色理论等。

　　②自适应控制方法，是应用现代控制理论中的纠偏终点控制对施工中的标高和内力的实测值与预计值进行比较，对桥梁结构的主要基本设计参数进行识别，找出产生实测值与预计值(设计值)产生偏差的原因，从而对参数进行修正，达到双控的目的。这种方法的重点在于对影响结构变形和内力的主要设计参数的识别上。

　　③在设计时给予主梁标高和内力最大的宽容度，即误差的容许值。

　　2)各种桥梁的施工控制特点

　　①斜拉桥主梁施工时必须进行施工控制，即对梁体每一施工阶段的结果进行详细的检测分析和验算，以确定下一施工阶段拉索张拉量值和主梁线形、高程及索塔位移控制量值周而复始直至合龙成桥。施工监控测试的主要内容:

　　变形:主梁线形、高程、轴线偏差、索塔的水平位移;

　　应力:拉索索力、支座力以及梁塔应力在施工过程中的变化。拉索张拉完成后，悬臂施工跨中合龙前后，当梁体内预应力钢筋全部张拉完且桥面及附属设备安装完时，应采用传感器或振动频率测力计检测各拉索索力值，同时应视防振圈及索的弯曲刚度等状况对测值于以修正。每组及每索的拉力误差超过设计规定时应进行调整，调整时可从超过设计索力最大或最小的拉索开始(放或拉)，直调至设计索力。调索时应对塔和相应梁段进行位移检测.

　　温度:温度场及指定测量时间塔、梁、索的变化。

　　②预应力混凝土连续梁或连续刚构相对斜拉桥而言，没有斜拉索，其施工控制与斜拉桥主梁相同。凡是以悬臂浇筑或悬臂拼装施工的桥梁都是逐节段向前推进的，施工控制中采用逐节段跟踪控制的方法。

　　③拱桥施工观测和控制

　　装配式拱桥施工过程中，应配合施工进度对拱肋、拱圈的挠度和横向位移、混凝土裂缝、墩台变位、安装设施的变形和变位等项目进行观测。施工观测应尽量采用全站仪进行。

　　拱肋吊装定位合龙时，应进行接头高程和轴线位臵的观测，以控制、调整其拱轴线，使之符合设计要求。拱肋松索成拱以后，从拱顶上施工加载起，一直到拱上建筑完成，应随时对1/4跨、1/8跨及拱顶各点进行挠度和横向位移的观测。多孔拱桥，一孔吊装拱上建筑时，应观测相邻孔拱圈和墩台的影响。当发现挠度和横向偏移值超过允许值时，应及时分析，调整施工程序或采取其他有效措施。

　　采取少支架安装施工时:应对支架的变形、位移，节点和卸架设备的压缩及支架基础的沉陷等进行观测;如发现超过允许值的变形、变位，应及时采取措施予以调整。采取无支架安装施工时，应随时观测吊装设备的塔架、主索、扣索、索鞍、锚碇等的变形和位移，如发现异常，应及时采取措施。

　　在安装施工过程中，应经常对构件混凝土进行裂缝观测，若发现裂缝超过规定或有继续发展的趋势时，应及时分析研究，找出原因，采取有效措施。

　　就地浇筑钢筋混凝土拱圈及卸落拱架的过程中，应设专人用仪器配合施工进度随时观测拱圈、拱架、劲性骨架的挠度和横向位移以及墩台的变化情况，并详细记录，如发现异常，应及时分析，采取措施，必要时可调整加载或卸架程序。

　　大跨度拱桥施工过程中，应配合施工进度对拱圈(肋)混凝土、拱肋接头、劲性骨架、吊杆、系杆、钢管混凝土、扣索、转盘、锚碇(梁)等关键受力部位进行应力监测，并与控制计算值相比较，一旦偏差超出设计允许范围，应立即进行调整。

　　大跨度拱桥的施工观测和控制宜在每天气温、日照变化不大的时候进行，尽量减少温度变化等不利因素的影响。

　　④悬索桥在施工中，除了主索和加劲梁外，对桥塔受力、索鞍偏移、吊杆和主索索股受力均匀性等应严加跟踪控制，保证应力和线形的双控实现。

　　例:大跨度拱桥的施工观测和控制( )。

　　A宜在每日早上或傍晚进行，提高测量精度

　　B宜在每次工序完成前后进行，不影响工期和进度

　　C宜在每天气温、日照变化不大的时候进行，尽量减少温度变化等不利因素的影响。

　　D宜在典型气象条件下进行，掌握不同温度、气象条件下结构的反应。

　　答案:C

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