摘 要：以石武客專西南下行聯(lián)絡(luò)線特大橋為例，介紹了連續(xù)梁橋施工監(jiān)控的目的、內(nèi)容和方法，論述了在施工監(jiān)控中線形與應(yīng)力監(jiān)測的一些理論與方法，經(jīng)工程實踐驗證作為大跨度連續(xù)梁橋的施工監(jiān)控方法是可行的，為同類橋梁的施工與監(jiān)控提供參考。

關(guān)鍵詞：連續(xù)梁橋 線形監(jiān)控 應(yīng)力監(jiān)控

中圖分類號：U445 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（c）-0032-02

橋梁的施工監(jiān)控實質(zhì)上是一個信息的采集、處理和反饋的控制過程。在信息采集之后，按照控制理論對施工信息進行分析處理，對施工過程中的施工誤差進行評價分析，并根據(jù)實際情況提出控制的目標(biāo)量以及調(diào)整、修正的對策，反饋給施工單位指導(dǎo)下階段施工，從而完成監(jiān)控工作。施工監(jiān)控主要由實時測量、現(xiàn)場測試和施工控制計算組成。

1 施工監(jiān)控的目的和內(nèi)容

為了確保施工過程中的結(jié)構(gòu)安全，以及成形后結(jié)構(gòu)的線形、內(nèi)力狀態(tài)能夠符合設(shè)計要求，所以在施工過程中采用橋梁施工監(jiān)控。對于懸臂施工的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋來說，施工監(jiān)控就是根據(jù)施工監(jiān)測所得的結(jié)構(gòu)參數(shù)真實值進行施工階段的仿真分析，確定出每個懸臂澆筑階段的立模標(biāo)高，并在施工過程中根據(jù)施工監(jiān)測的結(jié)果對誤差進行分析、預(yù)測和對下一立模標(biāo)高進行調(diào)整，以此來保證成橋后橋面線形、合龍段兩懸臂端標(biāo)高的相對偏差不大于規(guī)定值，以及結(jié)構(gòu)內(nèi)力狀態(tài)符合設(shè)計要求。

2 工程概況

3 建立有限元模型

4 監(jiān)控內(nèi)容

4.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)

結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移如果采用規(guī)范設(shè)計參數(shù)計算得出，和實測值相比較將會產(chǎn)生一定偏差，這些偏差將會對成橋后結(jié)構(gòu)的線形和內(nèi)力是不是符合設(shè)計的要求產(chǎn)生直接影響，所以施工監(jiān)控一定不能忽視。各種施工誤差將會在結(jié)構(gòu)開始進行懸臂澆筑施工后不斷出現(xiàn)，因此將以下五個基本參數(shù)確定為實時控制調(diào)整原點：混凝土彈性模量E、混凝土容重γ、截面積A、抗彎慣性矩I、收縮和徐變系數(shù)k、φ。通過對參數(shù)施工期試驗值E、γ及結(jié)構(gòu)變位測量值f進行數(shù)據(jù)跟蹤糾正，這樣可以使結(jié)構(gòu)實際狀態(tài)更靠近修正后的結(jié)構(gòu)理想控制目標(biāo)，并且通過這些數(shù)據(jù)預(yù)測未來狀態(tài)。結(jié)構(gòu)參數(shù)分析如下。（1）上施工階段建成的節(jié)段的抗彎慣性矩I，可以利用測量到的掛籃前工況的撓度增量以及已經(jīng)建好的結(jié)構(gòu)的實際彈性模量，來進行修改。（2）構(gòu)件混凝土橫截面積A，可以通過測量得到的澆注混凝土工況的撓度增量以及史冊的道德混凝土容量，在考慮配筋率影響后推算出。（3）將預(yù)應(yīng)力張拉力的計算修正為實際值。（4）根據(jù)實際結(jié)構(gòu)參數(shù)重新計算掛籃前移、混凝土澆注及預(yù)應(yīng)力張拉階段。（5）求出（4）計算撓度與目前實際撓度的差別，推算出混凝土徐變、收縮偏差系數(shù)，并修正計算值。

4.2 線形監(jiān)控

由于分段施工方法和施工順序?qū)蛄航Y(jié)構(gòu)施工階段和成橋狀態(tài)的幾何線形具有決定性的作用，特別是施工階段結(jié)構(gòu)體系和荷載形態(tài)不斷變化直接引起結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形的不斷變化，所以必須按照設(shè)計要求首先確定出成橋狀態(tài)的理想幾何線形，然后采用倒退分析或逐步逼近方法計算出各個施工階段的結(jié)構(gòu)變形，從而確定各個施工狀態(tài)的結(jié)構(gòu)幾何線形。在最后具體實施階段通過參數(shù)修正計算盡量減小設(shè)計值和測量值的偏差，使成橋狀態(tài)的結(jié)構(gòu)尺寸和幾何線形誤差降低到施工規(guī)范所允許的范圍。

4.2.1 撓度計算

4.2.2 立模標(biāo)高確定

4.3 應(yīng)力監(jiān)控

隨著懸臂長度在懸臂澆筑過程中的不斷增加，懸臂根部受到越來越大的負(fù)彎矩，不完全對稱的施工使懸臂根部在懸澆過程中的受大盤更加復(fù)雜的力。所以要對箱梁關(guān)鍵斷面應(yīng)力的變化進行及時監(jiān)測，將結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)作為評估結(jié)構(gòu)安全和施工安全的依據(jù)。

（1）測試斷面與測點布置。

采用絕對應(yīng)力法，此方法簡潔、快速、準(zhǔn)確?？紤]到預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的實際情況，沿縱向全橋設(shè)置9個測試斷面，其中（1、4、5、6）為主測斷面，其余為輔測斷面，每個主測斷面布置4～5個應(yīng)力測點；每個輔測斷面布置2個應(yīng)力測點（見圖4）。在測量中，以主測區(qū)為主，用輔測區(qū)數(shù)據(jù)來復(fù)核主測區(qū)數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)的調(diào)整或修正.測試儀器采用振弦式智能溫控應(yīng)力傳感器，后端設(shè)備采用SS—II頻率接收儀和IFZX-300振弦檢測儀。振弦式應(yīng)力傳感器，不但可測出絕對應(yīng)力，且可測應(yīng)力增量。

（2）應(yīng)力控制結(jié)果。

通過分析比較，截面應(yīng)力的實測值與設(shè)計值比較接近，其中絕對誤差最大為 0.85 MPa，這主要是因為傳感器的分辨率和一些未預(yù)料的因素所引起的。澆筑混凝土和張拉階段引起的應(yīng)力較大，相對誤差較小，可控制在20%以下，一般在10%左右；移動掛藍(lán)引起的應(yīng)力較小，鑒于傳感器的精度，引起的相對誤差較大。但是累積應(yīng)力絕對誤差較小，基本可控制在1 MPa以內(nèi)，能很好的符合理論計算值。

4.4 溫度監(jiān)測

溫度影響一般包括兩部分，年溫差影響與局部溫差影響。無論是年溫差還是日照或混凝土水化熱引起的局部溫差均能引起較大的應(yīng)變，成為不可忽略的因素，因而在施工過程中須對主橋溫度進行長期監(jiān)測。溫度測試在全橋選取幾個測試斷面布置溫度型應(yīng)力傳感器，以便能反映出主梁的頂、底板溫度變化。在施工過程中考慮溫度應(yīng)力的影響。

5 結(jié)語

（1）在施工監(jiān)控過程中，使用參數(shù)識別法對施工中產(chǎn)生的誤差進行調(diào)整，根據(jù)現(xiàn)場采集計算參數(shù)修正計算模型，確保計算模型所用參數(shù)與實際結(jié)構(gòu)一致。這樣做的結(jié)果較好，行之有效，是大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋懸臂施工合適的監(jiān)控方法。

（2）應(yīng)力控制截面的布設(shè)要以施工階段應(yīng)力包絡(luò)圖為依據(jù)，各控制截面應(yīng)力測點的布置需結(jié)合應(yīng)力變化幅值，并考慮混凝土收縮、徐變等因素，進行合理安排。在應(yīng)力測試過程中必須重視混凝土彈性模量、溫度的變化、收縮徐變的影響等，有針對性地對應(yīng)變的測量值進行修正，真正體現(xiàn)橋梁的應(yīng)力分布情況。

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