梁橋施工監(jiān)控技術(shù)分析范文

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1懸臂澆筑連續(xù)梁橋施工監(jiān)控內(nèi)容

1．1應(yīng)力監(jiān)控線性標(biāo)高的監(jiān)控是主要部分，是從整體上來反映橋梁各個(gè)方面的綜合情況，而應(yīng)力監(jiān)控是輔助的觀測橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力的重要手段。應(yīng)力的監(jiān)控需要在澆筑節(jié)段中埋入鋼弦式傳感器來測量應(yīng)變得到應(yīng)力，因此一般選擇在比較重要的截面(跨中處，0號(hào)塊，1/4跨處)埋設(shè)傳感器，隨時(shí)測量各個(gè)工況的應(yīng)力狀態(tài)，保證施工過程中橋梁的安全，也能及時(shí)反映問題，解決問題，達(dá)到對結(jié)構(gòu)中跨、邊跨進(jìn)行合龍的目標(biāo)。在埋設(shè)鋼弦式傳感器前需要對其進(jìn)行穩(wěn)定性的檢測，以保證埋設(shè)后得到的施工監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)具有可靠性以及準(zhǔn)確性［2］。在埋設(shè)前讀取傳感器的初讀數(shù)，然后在懸臂體系發(fā)生任何改變的時(shí)候?qū)ζ溥M(jìn)行測讀，測讀選擇在清晨(溫度20℃左右)，以保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。橋梁受力監(jiān)控允許誤差見表2。

1．2穩(wěn)定安全監(jiān)控在懸臂澆筑預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋時(shí)，施工過程中存在著很多因素影響著施工平臺(tái)的穩(wěn)定安全，因此需要時(shí)刻注意施工有序安全的進(jìn)行，這樣才能使施工順利的開展，首選要確保懸臂體系的自平衡，確保對稱澆筑混凝土節(jié)段、對稱張拉預(yù)應(yīng)力和對稱前移掛籃等等;其次澆筑過程中一定按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，確保人員的安全;然后施工參與人員要各盡其責(zé)，避免大的施工誤差，及時(shí)解決安全隱患;最后合龍的時(shí)候必須制定專用的合龍方案，確保嚴(yán)格執(zhí)行。

2懸臂澆筑連續(xù)梁橋施工監(jiān)控基本方法

懸臂澆筑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工監(jiān)控理論已經(jīng)日益成熟，其發(fā)展過程可以分為開環(huán)、閉環(huán)和自適應(yīng)三個(gè)發(fā)展過程［3］。

2．1開環(huán)控制開環(huán)控制這種監(jiān)控方法適合小跨徑的梁橋應(yīng)用，這是因?yàn)槠渌芤蛩孛鞔_簡單，同時(shí)監(jiān)控過程不需要考慮實(shí)際狀態(tài)的反饋信息，只需要按照既定的施工工藝進(jìn)行控制即可。其具體的施工過程:首先，以理論模型計(jì)算得到全橋的計(jì)算預(yù)拱度，跨中處取最大預(yù)拱度值，橋墩處取零，按照2次或者1．8次拋物線獲得各個(gè)節(jié)段處的抬高值，然后按照施工順序依次施工即可，不需要根據(jù)反饋的信息來調(diào)整抬高值，全橋合龍后，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、強(qiáng)度、剛度以及線性滿足要求。

2．2閉環(huán)控制閉環(huán)控制這種監(jiān)控方法可以在受力較為復(fù)雜梁橋中使用，結(jié)合MIDAS理論模型模擬和實(shí)際狀態(tài)反饋來不斷調(diào)整線性來進(jìn)行監(jiān)控。考慮橋梁恒載和1/2活載的組合工況得到計(jì)算預(yù)拱度值，但是實(shí)際施工當(dāng)中會(huì)有各種因素影響使其實(shí)際情況與理論情況并不一致，一旦偏差過大且不及時(shí)處理，對于整個(gè)橋梁線性的平順將造成不可挽回的重大影響，因此在施工過程中，及時(shí)的檢測偏差，并反饋到控制系統(tǒng)，然后在下一節(jié)段施工中進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，這樣可以避免出現(xiàn)線性偏差過大，內(nèi)力不合理的狀態(tài)，解決掉可以出現(xiàn)的隱患。閉環(huán)控制就是依據(jù)最優(yōu)性能原理，從當(dāng)前節(jié)段澆筑、觀測偏差到反饋、偏差處理、下階段調(diào)整形成一個(gè)閉環(huán)。

2．3自適應(yīng)控制自適應(yīng)控制這種監(jiān)控方法可以自行對參數(shù)進(jìn)行判斷，然后進(jìn)行預(yù)測，同時(shí)可以預(yù)先給出最佳的調(diào)整方案。在懸臂澆筑的過程中，立模、澆筑、張拉、前移掛籃是重復(fù)進(jìn)行的工況，當(dāng)某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)偏差時(shí)，將可能引起體系偏差的參數(shù)進(jìn)行識(shí)別判斷，然后把識(shí)別的結(jié)果應(yīng)用到結(jié)構(gòu)的研究過程當(dāng)中，可以減少誤差，利用灰色理論以及卡爾曼濾波的理論方法進(jìn)行參數(shù)的識(shí)別判斷預(yù)測，這樣可以使用的模擬模型能夠不斷趨近實(shí)際的施工過程。其基本原理見圖1。

3施工監(jiān)控的影響因素

在懸臂澆筑過程中，施工過程的監(jiān)控存在數(shù)據(jù)少、影響因素多的特點(diǎn)。所以在可能的多數(shù)因素中找到主要因素、對控制系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)判斷，及時(shí)進(jìn)行線性的調(diào)整是整個(gè)施工監(jiān)控的關(guān)鍵點(diǎn)所在。那么對于預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋來說，其主要引起線性誤差的因素包括:掛籃的變形、懸臂體系的剛度誤差、混凝土的澆筑偏差、預(yù)應(yīng)力混凝土張拉偏差、混凝土收縮徐變影響以及臨時(shí)載荷的偏差［4］。下面將介紹幾個(gè)主要因素:1)掛籃變形:掛籃在整個(gè)施工過程中都使用，其受力和變形影響整個(gè)施工過程，將很大程度上影響全橋的線性。掛籃的制作與設(shè)計(jì)很難一致，一般都是現(xiàn)場焊接而成，因此使用前需要對其進(jìn)行掛籃預(yù)壓實(shí)驗(yàn)，得到其變形情況，在之后的節(jié)段澆筑當(dāng)中其變形值會(huì)逐漸的變化，需要在監(jiān)控過程中識(shí)別清楚，主動(dòng)進(jìn)行標(biāo)高調(diào)整。2)結(jié)構(gòu)剛度誤差:包括截面尺寸改變以及混凝土彈性模量的改變。懸臂澆筑采用外模一般是鋼制的，不易出現(xiàn)問題，但是內(nèi)模一般為木模剛度可能不夠，變形容易發(fā)生，施工當(dāng)中需要注意;混凝土彈性模量的改變會(huì)使得當(dāng)前階段高程改變，同時(shí)會(huì)影響后面節(jié)段的高程，需要嚴(yán)格控制混凝土的加載齡期。3)混凝土澆筑誤差:混凝土在澆筑時(shí)常常會(huì)出現(xiàn)超方的現(xiàn)象，從而增大撓度，其原因主要包括脹模、混凝土容重誤差和澆筑時(shí)操作人員誤差。

4結(jié)語

文章針對混凝土連續(xù)梁橋懸臂澆筑施工監(jiān)控技術(shù)，從監(jiān)控內(nèi)容、監(jiān)控方法以及監(jiān)控的主要影響因素進(jìn)行了系統(tǒng)的論述。監(jiān)控內(nèi)容方面，主要包括標(biāo)高監(jiān)控、應(yīng)力監(jiān)控和穩(wěn)定安全監(jiān)控等三個(gè)方面;監(jiān)控方法方面，根據(jù)發(fā)展過程可以分為開環(huán)、閉環(huán)和自適應(yīng)三個(gè)過程;影響因素方面，主要有掛籃變形、結(jié)構(gòu)剛度誤差、混凝土澆筑誤差等。本文為混凝土連續(xù)梁橋的施工監(jiān)控提供了參考依據(jù)。

作者：廖忻 練水泉 俞俊 單位：華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院