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橋梁工程施工(gōng)監控應(yīng)用有(yǒu)效性分析
更新時間:2021-04-10 17:51
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【摘 要】交通運輸的發展是國民經濟發展的(de)重要組成部分,橋梁施工技術的提高(gāo)對於道路交通安全有著重要意(yì)義。隨著橋梁施工技術的不斷發(fā)展,橋梁施(shī)工監控的重要性逐(zhú)漸被人們認(rèn)識到(dào),以(yǐ)前由於橋梁施工的跨徑小,施工規模小,而且施工中的影響因素也較少,所以人們對它沒有引起足夠的重(chóng)視。而目前的橋梁施工(gōng)多為大跨徑橋梁施工(gōng),施工監控不力(lì)產生的後果是相當嚴重的,橋(qiáo)梁施工監控就顯得尤其重要。

【關鍵(jiàn)詞】橋梁;施工;監控;有效性
橋梁施工監控是橋梁施(shī)工中的重要組(zǔ)成部分,並且始終貫穿於橋梁施工中,現在的(de)橋梁施工影響因素較多,施(shī)工中任何一個細小的誤差就有可能(néng)為今後的運營留下巨大的隱患。傳統的橋(qiáo)梁施工技術(shù)沒有現在這麽發(fā)達(dá),施工的監控力度(dù)也較小,但在我國的建築史上還是有很多傑出(chū)的建築,這主要在於當時橋梁施工的跨度小(xiǎo),後期營運符合也較小,因此橋梁能夠滿足道路(lù)運營(yíng)需求。現如今,橋梁施工監控已經被看做是橋(qiáo)梁(liáng)施(shī)工中最重要的組成部分,而且也是其中難度較(jiào)大的一(yī)部分,橋梁施工監(jiān)控(kòng)的好壞通常被看作是施工技術水平高(gāo)低的(de)體現,對於不同的施工體係、施工方法(fǎ)、施工材料,橋梁施工監控的方法與技術要求也不一樣。
    1 橋梁施(shī)工監控的主(zhǔ)要內容
    1.1 橋(qiáo)梁施工監控(kòng)的定義
橋梁施工監控是指在橋梁施工過程中,按照實際的施工情況對橋梁的內應力、線(xiàn)型等(děng)指標進行測量分(fèn)析,然後再施工中逐步調整最後使施工盡量達到設計的預定目標。在大跨徑懸索橋、斜拉橋、連續鋼構橋等橋梁分施工中,後一快料是(shì)通過預應力筋(jīn)及其它連接構建同前一快料相連接,其中的每一個施工階(jiē)段都是緊密(mì)相連的,為了使整個橋梁(liáng)結構(gòu)能夠滿足應力(lì)需求並且接近幾何線型,施工中必須進行嚴格的測量與分析(xī),及時進行(háng)調試與(yǔ)修改,避免一切(qiē)可能出現的安全隱患(huàn)。建橋材料的特征(zhēng)、施工誤差等都不是確定的,橋梁的施工條件不可能達到理想狀態(tài),橋梁施工會不可避免的出現許多問題,因此保證上一快料的預拱度是相當重要的。雖然在施工中可以采用各種計算方法(fǎ)計算出各施工階(jiē)段(duàn)的預拋高值、位移量(liàng)、撓度,但是橋梁的結構變(biàn)形卻未必(bì)能夠(gòu)達到預期的效(xiào)果,這主要是由於涉及(jí)中采用的彈(dàn)性模數(shù)、材料自重、螺(luó)栓的彈性收縮係數、施工涉及參數等與實(shí)際施工(gōng)所表現出的情況不一致,或(huò)者是施工中有測量誤差、觀測誤差等導致,這種誤差隨著懸臂的不斷延伸逐漸加大,如果不加以(yǐ)適(shì)當的調整與改(gǎi)進,最後橋梁(liáng)的標高將偏離最初的設(shè)計目標,為橋梁的合攏創造困難。因此橋梁(liáng)施工監控也(yě)就是一個施工―測量(liàng)―分析―調整―施工的循環過程,其最終目標是保證橋梁施工結構的(de)安全,保證橋梁的外形和內部應力滿足設計需求。
    1.2 橋(qiáo)梁施工監控的主要內容
橋梁施工監控主要分(fèn)為三個部分:成(chéng)橋狀態的確定、施工狀態的(de)確定、施工適時控製分析。成橋狀態是指在恒定載(zǎi)荷下,橋(qiáo)梁(liáng)整體結構的幾(jǐ)何線型和受力情況;施(shī)工狀態是指以成(chéng)橋狀(zhuàng)態為基本要求,進行施工步驟的逆推,將從最終成型的橋梁結構中逐步拆去(qù)各個施工階段,從而(ér)確定(dìng)橋梁在施工初始狀態的(de)情況;施工適時控製則是指按照施工理想狀態對施工中的誤差進行及時調整通過對主要影響參數的分析對主(zhǔ)要設計參數進行修改。橋梁施工監控的主要步驟如下:在確定了正確的施工模型和(hé)橋梁特性後,依據設計參數和控製參數(shù),將橋梁的結構狀態、施工情況、施工載荷等施(shī)工信息輸入(rù)計算機的前進分析係統中,從前進係統的最終計算結果中我們可以得出橋梁(liáng)施工各個階段的內應力和撓度以及橋梁(liáng)施工(gōng)完成後各部分(fèn)的內應力及撓度信息;接著就對橋梁進行逆向分析(xī),將從(cóng)前(qián)進分析係統中得出的數據(jù)輸入倒退分析係統(tǒng),由此可(kě)以得出施工各個階段(duàn)的預拋高值,得出施工(gōng)階段(duàn)各時期的預計標高;最後通過卡爾曼濾波器的分析,預測出各施工階段的實際狀態(tài),結合實(shí)際的觀測(cè)數據對施工方案進(jìn)行及時調整,完成整個施工(gōng)的監控。
    1.3 橋梁施工(gōng)監控應用(yòng)的有效性
橋梁的結構參數是施工(gōng)中的重要(yào)影響因素,結構參(cān)數的獲取與(yǔ)調整對橋梁施工的監控有著重要(yào)意義,橋梁施工監控單位就是通過不斷改變橋梁結構參數來進行施工模擬(nǐ)。橋梁施工中,實際的(de)結構參數總是會與設計的結構參(cān)數有很大(dà)區(qū)別,監控單位就需要(yào)通過施工控製來調整這些誤差,使最終的施工結果最接近與設計的結構(gòu)參數(shù)。同時橋梁施工各階段的撓度是施工參數的函數,也就是說施工參數的(de)修改直接關係到撓度的修改,而使撓(náo)度(dù)產生誤差的(de)除了參數的誤差外還有非參數性的(de)誤差,在分析計算中需要去除這些非參數性誤差,因(yīn)此橋梁結(jié)構參數的測量、分析、計算就顯得尤為(wéi)重要。在另一方麵施工(gōng)監控(kòng)的中的環境監測也有著重要的意(yì)義,環境監測是保障橋梁施(shī)工順利完(wán)成的重要工序,它也為橋梁後期(qī)營運中的保養與維護提供了基本信息。環境(jìng)監測(cè)主要是溫度、濕度等測試,溫度變化對橋(qiáo)梁結構的(de)變(biàn)化有著較大的影響,不同(tóng)溫度下橋梁的結構應力(lì)是不同的(de),空氣濕度對施工材(cái)料的性能有著較大的影響,通常施工的理想狀態是一天中的一個特定(dìng)溫度,在施工中進行環境監控可以(yǐ)將環境對橋梁結構的影響降到最低。
    2 橋梁(liáng)施工監控應用的實例
    2.1 施工項目介紹
紹興市曹娥江閘前大橋的(de)主橋采用的是四跨預應力混泥土連續鋼構橋,其中四跨分別為88m、140m、140m、88m,施(shī)工工藝選擇的是分階段的懸臂(bì)施工方法,對於這座大橋(qiáo)的(de)修建來說,在施工(gōng)中不僅需要有懸(xuán)臂澆築梁(liáng)段的階段,還有邊跨和中(zhōng)跨的合攏階段(duàn),橋梁(liáng)前主橋的標高與(yǔ)應力會隨著施工的進行不斷改(gǎi)變(biàn)。施工單位需要適時對橋梁進行監控,來確保大橋的質量,並保(bǎo)證其能夠(gòu)按照設計要求正常合攏,施工單位通過招標選擇了南京交通科學研究院(yuàn)對大(dà)橋的施工進行監控。
    2.2 該施工項目監控應有有效性分析
對於懸臂(bì)施工的大跨徑剛構橋梁,施工監控主要(yào)有兩個目的:通過檢測橋梁關鍵(jiàn)部位截麵的(de)應力大小與變形度,為(wéi)施(shī)工提供安全預警;通過測量及調整橋梁在施工階段(duàn)的立模標高,確保橋梁能夠順利(lì)合攏(lǒng)。為了實現這(zhè)兩個監控目標,南京交通科學研(yán)究院需要將現場測量數據與模擬仿(fǎng)真計算係統相結合,采用正確的監控技術,第一時間了解橋梁施工的情況並采取及(jí)時的調整措施,確(què)保大橋的質(zhì)量。
    2.2.1 橋(qiáo)梁安全的過程控製,通過對重要截(jié)麵的(de)應力與(yǔ)變形分析,監控單位能夠及(jí)時了解橋梁的施(shī)工狀態,為此監控單位需要在混泥土澆築前在施(shī)工主截麵預埋大量的混泥土應變計,對(duì)於混泥土鋼構橋梁來說,應力的傳遞需要一段時間,為了確(què)保數據的準確性監控方一般在(zài)澆築完成後48小時或預應力張拉後6小時收集應變計上的數據。
    2.2.2 橋梁線型的過程控製,為了最大限度的降低施(shī)工(gōng)誤(wù)差(chà),監控方需(xū)要對實際測量數據進行模擬仿(fǎng)真後,得(dé)出下一(yī)階段的立模(mó)標高,確保成橋的(de)線型接近設計方案。橋梁施工中,監(jiān)控單位不僅對橋梁的立模標高(gāo)進行了反複的審核(hé),而且在混泥土澆築後與預(yù)應力拉張後都(dōu)進行了(le)標高測量,為橋梁線型的控製提供了關(guān)鍵數據。
    3 總結
    橋梁施工監控能(néng)夠及時準確(què)的為施工方提供(gòng)準(zhǔn)確的測量數據與預測數據,並且及時指出工程中的問題,根據監控單位的反饋信息(xī)及建議,監理部門及時組織相(xiàng)關單(dān)位開展專題會議,提出問題解決方案,可以說橋梁施工監控是確保橋梁施工順利進行的關鍵部分。紹興市(shì)曹娥江閘前(qián)大橋的建設進入收官(guān)階段後,相關部門對其進行了檢測,結果顯示該橋主梁線(xiàn)形良好,各(gè)個(gè)截麵都滿足符合需求,邊跨合攏的測量數據也(yě)十分理想,施工監控的有效性顯著。 
參考文獻:
[1]程新闖.曹娥江閘前大橋施工監控的意義[J].大閘通訊.2006(4)
[2]沈世成、邵文勇.橋梁(liáng)施工控製作用分析[J].建築(zhù)工程.2010(1)
  

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