一、橋梁施工監(jiān)控的目的
施工監(jiān)控的目的就在于:
(1)通過施工監(jiān)控與控制,為合理成橋狀態(tài)提供技術(shù)數(shù)據(jù)。通過對關(guān)鍵部位和重要工序的嚴(yán)格監(jiān)控和控制,準(zhǔn)確給定和及時調(diào)整梁端立模標(biāo)高,優(yōu)化施工工藝,簡化施工流程,確保合攏精度,使成橋后的結(jié)構(gòu)線型和內(nèi)力滿足設(shè)計(jì)要求。
(2)通過有限元方法理論計(jì)算和施工線形測量相結(jié)合,進(jìn)行高程偏差調(diào)整和預(yù)測,能夠得到合理的施工預(yù)拱度,使橋梁的線形控制在或接近設(shè)計(jì)線形。消除可能對結(jié)構(gòu)安全和施工安全產(chǎn)生影響的不利因素。
(3)借助現(xiàn)代測試技術(shù),對實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行測試,分析測試應(yīng)變中溫度等諸多影響因素,能掌握實(shí)際結(jié)構(gòu)的真實(shí)應(yīng)力,通過結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析,發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)裂紋的部位,對那些張拉過程可能產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力應(yīng)力不足或危險(xiǎn)截面應(yīng)力超出安全范圍的情況及時采取補(bǔ)救措施,防患于未然。
(4)收集施工和成橋試驗(yàn)全過程的信息,為橋梁結(jié)構(gòu)理論、橋梁科學(xué)研究和發(fā)展提供數(shù)據(jù)。
二、橋梁施工監(jiān)控的技術(shù)方法
第一種是采用糾偏終點(diǎn)控制的方法,就是指在建筑施工中對主橋梁的線形偏差的因素進(jìn)行跟蹤控制,隨時進(jìn)行糾偏,最終達(dá)到設(shè)計(jì)試圖的理想效果。這種方法是采用kalman濾波法和灰色理論等等。這種施工的方法工作量大,控制效果還不一定理想。
第二種是應(yīng)用現(xiàn)代控制理論中的自我適應(yīng)控制法,就是對施工過程中的標(biāo)高和內(nèi)力實(shí)測值和預(yù)測值進(jìn)行對比,對橋梁結(jié)構(gòu)的基本主要參數(shù)進(jìn)行識別,找出產(chǎn)生偏差的原因,從而對參數(shù)進(jìn)行修正,進(jìn)而達(dá)到控制參數(shù)的目的。使實(shí)測值和預(yù)測值達(dá)到設(shè)計(jì)的理想狀態(tài)。第三種是方法就是在設(shè)計(jì)是給主梁標(biāo)高和內(nèi)力的寬容度一個最大值,從而減少了控制的難度。
三、大跨度橋梁施工監(jiān)控的關(guān)鍵技術(shù)
1、 大跨度連續(xù)梁橋和連續(xù)剛構(gòu)橋施工監(jiān)控的關(guān)鍵技術(shù)
國內(nèi)已建大跨度連續(xù)梁橋和連續(xù)剛構(gòu)橋基本上均采用自架平衡施工方法,也稱為懸臂平衡澆注法。這種施工方法是將橋梁沿橋縱向劃分為許多節(jié)段,先在各主墩上用掛藍(lán)分段對稱懸臂澆注(或拼裝)形成T構(gòu),采用落地支架澆注邊跨現(xiàn)澆段,然后按照先邊跨后中跨的順序進(jìn)行合攏。
對于連續(xù)梁橋存在主梁與主墩臨時固結(jié)和體系轉(zhuǎn)換的施工。 對于采用自架平衡施工方法大跨度的梁式橋,施工監(jiān)控的主要關(guān)鍵技術(shù)是:
(1)施工預(yù)拋高值的確定;
(2)立模標(biāo)高的監(jiān)測與調(diào)整;
(3)控制截面的應(yīng)力監(jiān)測。
2、 大跨度組合拱橋施工監(jiān)控的關(guān)鍵技術(shù)
大跨度組合拱橋的施工通常采用無支架施工,主要成拱施工方法有纜索吊裝法、斜拉扣索法、轉(zhuǎn)體施工法和懸臂施工法。
纜索吊裝法施工是在主墩搭設(shè)纜索支承塔架,將主拱圈分段掛扣在主攬或塔架上進(jìn)行成拱合攏拼裝。
斜拉扣索法施工是將分段的拱肋用起吊設(shè)備運(yùn)吊至預(yù)先確定的位置,用高強(qiáng)鋼絲將拱肋吊掛在指定的設(shè)計(jì)標(biāo)高位置,對稱地從拱腳開始逐段連接,直到拱頂進(jìn)行合攏固結(jié)。
轉(zhuǎn)體施工是將半邊拱肋在主拱墩附近的支架上澆注或拼裝好,在主墩上設(shè)置轉(zhuǎn)動裝置,采用卷揚(yáng)機(jī)和平衡重塊進(jìn)行平面和豎向轉(zhuǎn)動,當(dāng)兩半邊拱肋轉(zhuǎn)動到設(shè)計(jì)標(biāo)高位置進(jìn)行成拱合攏。
無論拱橋采用什么施工方法,拱橋施工監(jiān)控的主要關(guān)鍵技術(shù)有:
(1)主拱肋施工成拱的線形控制;
(2)吊桿與系桿張拉力的控制;
(3)控制截面的應(yīng)力監(jiān)測。
3、大跨度斜拉橋施工監(jiān)控的關(guān)鍵技術(shù)
大跨度混凝土斜拉橋多采用自架體系施工,也稱為平衡懸臂施工。該方法與同梁式橋懸臂施工一樣,先從橋塔開始對稱地逐段懸臂伸長,每澆注一個節(jié)段進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉和掛斜拉索,當(dāng)懸臂施工到最大確定的懸臂長度后,在邊跨和中跨的跨中進(jìn)行合攏施工。
斜拉橋與梁式橋不同是斜拉索的索力的可調(diào)性,因此其施工監(jiān)控的主要關(guān)鍵技術(shù)是:
(1)主塔的水平變位控制;
(2)橋面線形或斜拉索的索力控制;通常當(dāng)主梁剛度較大時,則以索力控制為主;若主梁剛度較小時,則以線形控制為主。
(3)控制截面的應(yīng)力監(jiān)測。
4、大跨度懸索橋施工監(jiān)控的關(guān)鍵技術(shù)
大跨度懸索橋通常是先架設(shè)主纜,然后安裝吊桿,再逐段安裝加勁梁。主纜的架設(shè)是先通過牽引索將主纜的各股鋼束架設(shè)好,然后采用編索機(jī)編股成纜。懸索橋施工監(jiān)控的主要關(guān)鍵技術(shù)是:
(1)主纜線形的控制;
(2)索鞍的推力和滑移控制;
(3)加勁梁安裝的標(biāo)高控制;
(4)吊桿拉力監(jiān)測;