大跨度桥梁施工过程中的监控技术

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

彭林平

安徽建工路港建设集团有限公司

摘要

桥梁施工监控在我们大跨度桥梁施工过程中是不可或缺的一部分。我们在日常施工过程中都要根据施工环境条件的不同来完善我们的桥梁施工监控系统。我们通过建立一套完整施工监控系统,来获取桥梁在施工过程中最准确的工况,通过监控反馈的各种参数,来与理论设计数字进行对比,保证施工过程的可靠。同时通过对结构应力、线型等参数的反馈,及时发现桥梁结构在施工过程中的异常状态。本文以以大跨度下承式系杆拱桥在系杆和拱肋现浇阶段为例进行分析。


关键词

标高及轴线偏位控制、线形控制、测点布置

正文

1 施工监控的目的

由于桥梁的结构形式多样,不同形式的桥梁的受力特性、施工方法以及建设原材料均存在很大的差异,因此,可以说,桥梁施工监控的实施既具有统一性又具有独特性,操作起来存在相对较大的难度。

不同结构的桥梁所采用的施工技术与方法存在较大的不同,但是都要按照预先设定的施工工序进行施工,正因如此,在施工过程中,每个工序下的桥梁结构的受力响应特性和变形位移特性都是能够预先计算而得的,同时,在施工过程中,技术人员通过施工监控手段来检测不同工况下桥梁结构的参数变化,从而可以预测施工过程中应力等参数的发展曲线。而当实测参数与设计参数出现较大差距时,就需要暂停施工,对施工过程进行检查,查询出现偏差原因。通过调整施工工艺,在进行参数的对比,以避免施工过程中出现不安全状态。

2 施工监控的内容

施工监控的内容是通过建立桥梁施工监控系统,通过施工监控反应的不同工况下的参数与设计参数进行比较,来对施工过程进行有效科学的管理

施工监控的工序流程为:

(1)根据桥梁工况的不同,建立一个准确可靠的施工监控系统。每个桥梁采用的施工方法不尽相同,桥梁所处的施工环境也有很大的变化。我们建立施工监控系统时候需要根据不同的情况进行调整。

(2)确定关键的测量参数。不同桥梁的关键参数都有一些变化的,即使同一桥梁在不同施工时期,参数也不一定相同。以大跨度下承式系杆拱桥为例,在拱肋现浇阶段施工时期,关键参数为线形平顺,在施工单位施工的时候会以标高控制为主;在大跨度下承式系杆拱桥成拱后,关键参数为吊杆力和桥面线形控制。

(3)准确测量施工过程中的实际参数。

(4)关键参数实测值与设计值进行。在对施工过程中的关键参数进行正确的收集后,将之与设计值进行对比分析。这一步至关重要的,是我们所有工作的重中之重,来分析、预测和防止施工中出现过较大的偏差,确保施工目标顺利进行。

(5)纠偏。在施工过程中,出现参数明显与设计值有较大偏差时,我们就需要采取不同的措施进行纠偏,必要时候将暂停施工进行处理。

3 影响施工控制的因素

1设计值

系杆拱桥施工控制分析的依据是规范及设计文件然后根据规范及设计文件中的设计值来进行理论计算以及分析。设计值是设计单位根据施工现场情况以及施工方法对桥梁理论计算中的数值,包括:构件截面尺寸、材料的弹性模量、材料容重等。在桥梁实际施工过程中存在各种不一样的误差,使得我们测到的实测值也具有误差。在我们施工监控中,就是及时找出误差较大的时候,通过各种措施,使这种误差控制在允许范围。

2温度影响

对于超静定结构而言,桥梁结构的受力与变形受到温度影响是比较大的。我们在收集参数中要重点关注这一因素的变化,及时采用相应的措施进行纠偏。如果参数测量无视了温度影响我们得到的数据就会存在较大误差,从而影响我们正确判断桥梁情况

所以针对这种情况,我们在参数收集过程中可以选凌晨到日出这一段时间进行,从而将温度变化对结构的影响降低到最小。同时我们还可尽量保证测试时间在同一时间,可以进一步的减轻温度的影响,以使收集的数据更加的准确可靠。

3材料的收缩、徐变

对混凝土桥梁结构而言,材料收缩、徐变也是一个关键影响因素。目前桥梁施工工期普遍较长,造成桥梁的各个阶段的混凝土龄期也存在较大的差异。我们在建立监控系统中,就要对桥梁材料、工期等进行认真的研究,采用相对合理的参数模型。但是桥梁施工非常复杂,材料的徐变、收缩非常难以分析预测在目前的主流方法是采用理论计算结合工程经验来确定。

4分析计算模型建立

在施工监控过程中,分析计算模型的正确建立是关键的一步。建立计算模型需要考虑施工环境、施工工期、施工工序、应力转换等工况。由于模型人员能力的差异、分析方法的差异以及实际工况的复杂性使得计算模型偏向于理想实际情况存在许多不可确定因素并不能达到理论状态。控制中需要在这方面做大量工作,建立最能反映结构实际特征的模型和分析方法同时在我们施工过程中,我们根据实际情况来对计算模型进行持续的微调,以使计算模型越来越接近现实桥梁状态

5吊杆力和预应力

以大跨度下承式系杆拱桥在系杆和拱肋现浇阶段为例进行分析,影响结构内力的因素就比较多,其中重要的因素有吊杆力和预应力这两个因素都不仅影响结构内力,同时也对结构的线形有一定的影响。所以我们为了使得测量值与计算值误差较小,可以通过对张拉设备进行标定。并且在施工过程中通过油表读数和吊杆伸长量进行“双控”。

6施工监测误差

施工现场存在各种各样不同的变化,测量时候因为人员不同、测量仪器不同、采用测量方法的差异以及光照气温等自然情况,使得我们施工检测结果总是存在一定的误差。

这就使得我们在施工检测中要正确认识到施工检测在成桥过程中的正确性。保证测量的准确性减小测量误差是我们在日常管理中的相当重要的一个方面可以采用经验丰富的测量人员、标定后的测量设备等方法进行控制。

4、主要测量内容

1)标高控制

在实际桥梁施工过程中,桥梁线性控制最直接最有效的方式就是对施工立模标高进行调整,因此桥梁标高为关键因素。在施工过程中,我们通过对标高参数的收集,然后与设计值进行对比比较,发现是否存在误差。然后根据对比的结构,来调整施工立模标高。

2)应力监控

监控测量包括满堂支架预压、浇筑及线型、拱肋的施工应力、系杆的应力监测和横梁的施工应力监测。

预压观测点纵向设置:120m跨径的按照12等分断面设置,遇支架档距调整分界处要设置。①翼缘板:设两点,分别设在两侧外伸翼缘板内侧第一道支架正上方;②纵横梁:设在横断面两侧2个腹板 底模端点,横向底板中心位置设置一点。支模前自水平线向上量出顶板标高并弹出标高控制线,控制顶板标高。在安装模板时应按照预压的结果设计预拱度,预拱度值根据预压的结果进行确定梁现浇纵桥向按照二次抛物线法进行分配,横桥向按照直线法进行分配。

底、侧模的放样是一个非常重要的环节,为保持线形美观,施工点位按以下原则设置:纵向间距不大于5m,横向放出侧底模边点;两侧翼缘板外轮廓线4点,即一个断面布设6个点。

预压结束后,放出底、侧模边点,遇底模较宽时,按上面原则增设高程加密点。根据采集到的预压弹线变形回弹值,调整底、侧模高程。

钢绞线张拉采用两端张拉,通过应力、应变“双控”。

浇筑同时在每个中横梁支架下面设置一个铅垂线,从支架上方吊下来,保证离地为10cm,安排专人对支架进行不间断检查;在支架上布置观测点,浇筑混凝土过程中用水准仪对支架进行测量,发现明显沉降时立即停止预压或浇筑混凝土等工作,立即暂停施工,待查明原因或排除隐患后方可继续进行施工。

(3)系杆和拱肋变形监测

选择优质的模板材料,保证材料刚度,加强测量控制和队伍施工的管理,提高施工工艺要求;项目部配备精度高的测量仪器,定期进行校验,保证现场测量放样的精度。

在浇筑过程中有专人负责指挥,操作人员岗位、职责明确。同时派专人负责检查。

(4)混凝土温度监测

在混凝土施工及养护期间,对气温进行测量并做好记录。例如混凝土结构芯部、表面温度进行测量。通过对测量的测量值与设计值进行对比,当参数差距较大或者变化较大的时候,施工单位就应及时调整施工方法或者养护方法,严格控制混凝土内外制度满足设计值。

施工现场存在各种各样不同的变化,测量时候因为人员不同、测量仪器不同、采用测量方法的差异以及光照气温等自然情况,使得我们施工检测结果总是存在一定的误差。

这就使得我们在施工检测中要正确认识到施工检测在成桥过程中的正确性。保证测量的准确性减小测量误差是我们在日常管理中的相当重要的一个方面可以采用经验丰富的测量人员、标定后的测量设备等方法进行控制。

6结束语

在施工控制前期进行了大量精确的结构分析,对施工现场进行多次踏勘,建立了一个合适测量监控系统。同时我们在施工中严格按照规范及图纸施工,得到了各项施工控制参数,并且按照此控制数据与设计值进行对比,然后根据对比结果进行施工一般能够得到较为理想的结果。但是由于下承式系杆拱桥结构施工过程的复杂性,不可避免地产生误差。

在施工控制工作中专门设置异常情况警戒线,当结构实际响应的偏差超出警界线时,即认为出现了异常情况。例如:混凝土结构出现拉应力,或压应力超过计算值的20%;吊杆索力超过设计值的10%;成桥结构线形偏差超出允许范围等。

出现上述异常情况时,施工监控单位将判断异常情况出现的原因,将此异常情况及其初步判断作为重大问题向施工监控协调领导小组汇报,召开各方联席会议,对异常情况原因做出结论,并采取有效措施改善结构内力,调整结构线形。

综上所述,桥梁施工监控在我们大跨度桥梁施工过程中是相当的重要。在施工前期,根据施工环境及施工工法来建立一套完整施工监控系统,从而获取桥梁在施工过程中最准确的工况,通过监控反馈的各种参数,来与理论设计数字进行对比,保证施工过程的可靠。但是同样因为计算模型比较理论,所以我们在日常施工过程中都要根据施工环境条件的不同来完善我们的桥梁施工监控系统。

参考文献

[1] 下承式钢管混凝土系杆拱桥上部结构支架施工技术应用分析 马旖旎; 《安徽建筑》2023-08-15

[2] 铁锣坪斜拉桥施工控制及仿真分析 傅彬(导师:唐小兵) - 《武汉理工大学》- 2008-04-01

[3下承式钢管混凝土系杆拱桥上部结构支架施工技术探析 陈瑞; - 《安徽建筑》- 2022-07-25

作者简介:姓名:彭林平性别:男学历:本科职称:工程师,研究方向:桥梁施工技术。

 

 


...


阅读全文