提要 蓮沱特大橋是三峽對(duì)外交通公路上的一座重要橋梁，主橋?yàn)?48.3+114+48.3)m鋼管混凝土拱橋。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，科技含量高，施工難度大。該橋在空鋼管拼裝合攏后，上部結(jié)構(gòu)的施工加載過程采用了計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行全面監(jiān)控，確保施工質(zhì)量和施工安全。

 　　一 概述

 　　由于科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，高強(qiáng)度建筑材料和預(yù)應(yīng)力工藝的廣泛應(yīng)用，大跨度橋梁的設(shè)計(jì)建造日新月異，方興未艾。近年來(lái)涌現(xiàn)出許多大跨度斜拉橋、懸索橋、鋼管混凝土拱橋、連續(xù)剛構(gòu)橋，氣勢(shì)恢宏、造型完美。

 　　然而，這些橋梁的施工過程是極其復(fù)雜的，都必須受到監(jiān)測(cè)與監(jiān)控。技術(shù)人員必須詳盡計(jì)算和反復(fù)量測(cè)結(jié)構(gòu)物關(guān)鍵斷面及主要控制點(diǎn)在每道工序產(chǎn)生的應(yīng)力和位移，使之控制在我們?cè)O(shè)置的范圍之內(nèi)，以保證施工的安全與質(zhì)量。

 　　蓮沱特大橋是三峽對(duì)外交通專用公路上的一座重要橋梁，也是一座具有國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平的橋梁。橋全長(zhǎng)340.87m，橋面總寬20m，主橋采用(48.3+114+48.3)m 中承式鋼管混凝土連續(xù)拱。結(jié)構(gòu)新穎，橋型優(yōu)美。本橋設(shè)計(jì)荷載為汽-36級(jí)，驗(yàn)算荷載為2000KN平板車組。施工過程中，主橋拱上結(jié)構(gòu)需多次變換受力體系，拱肋受力變化復(fù)雜，施工難度比較大，我們要求在空鋼管合攏后，對(duì)上部結(jié)構(gòu)的施工加載過程進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)監(jiān)控，避免出現(xiàn)不可預(yù)見的因素導(dǎo)致主拱肋局部應(yīng)力超限或失穩(wěn)，以及產(chǎn)生過大的變形而發(fā)生事故。

 　　盡管計(jì)算機(jī)目前已經(jīng)十分普及，但應(yīng)用于復(fù)雜橋梁工程施工監(jiān)控的報(bào)道并不多，無(wú)論就監(jiān)控理論方面的系統(tǒng)研究，還是計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)處理模式的具體應(yīng)用都缺少可借鑒的經(jīng)驗(yàn)與資料。

 　　本文就我們開發(fā)監(jiān)控軟件、對(duì)蓮沱特大橋施工過程進(jìn)行計(jì)算機(jī)監(jiān)控的具體應(yīng)用過程作一總結(jié)。

 　　二 監(jiān)控軟件系統(tǒng)

 　　鐵道部第一勘測(cè)設(shè)計(jì)院蘭州分院為蓮沱特大橋施工監(jiān)控立項(xiàng)開發(fā)了微機(jī)專用軟件〈鋼管混凝土拱橋施工過程的微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)〉。

 　?。?nbsp;監(jiān)控軟件開發(fā)的必要性

 　　在過去的同類橋梁施工中，往往只靠人工計(jì)算來(lái)完成施工中的計(jì)算分析，盡管計(jì)算機(jī)已相當(dāng)普及，但是國(guó)內(nèi)外并沒有與此相適應(yīng)配套的專用監(jiān)控軟件，因此施工技術(shù)人員也只是用計(jì)算機(jī)做一些局部的計(jì)算工作，而對(duì)數(shù)據(jù)的分析及對(duì)整個(gè)施工過程的控制大都由人工判斷分析來(lái)完成。因此對(duì)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員的素質(zhì)水平要求較高，不僅因?yàn)槠溆?jì)算繁雜、工作量大，而且有些施工過程是連續(xù)進(jìn)行不間斷的，計(jì)算、分析、判斷都要求同步進(jìn)行，刻不容緩，故單靠現(xiàn)有的技術(shù)人員來(lái)完成整座大橋的施工監(jiān)控過程，其難度是相當(dāng)大的。而且在計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，這種監(jiān)控方式已顯得跟不上時(shí)代的步伐。如何應(yīng)用現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)來(lái)做好施工監(jiān)控工作，是我們急需解決的一個(gè)課題。為此我們組織力量開發(fā)了這個(gè)軟件。

 　?。?nbsp;監(jiān)控軟件原理和功能

 　　對(duì)于鋼管混凝土拱橋，其監(jiān)控的對(duì)象是鋼管混凝土主拱肋，由于荷載作用、氣溫變化直接影響到主拱肋的受力，而這種影響將直接通過鋼管和混凝土本身的變形反映出來(lái)，通過儀器測(cè)量拱肋各關(guān)鍵部位的應(yīng)變及位移變化，就可以獲得拱肋該部位的實(shí)測(cè)應(yīng)力及位移。

 　　計(jì)算機(jī)監(jiān)控的主要工作就是通過對(duì)監(jiān)測(cè)到的主拱肋的應(yīng)變數(shù)據(jù)以及施工過程計(jì)算的理論數(shù)據(jù)分析判斷，采取相應(yīng)有效的處理措施，來(lái)控制主拱肋的應(yīng)力及變形限制在一定的范圍之內(nèi)，使其不發(fā)生超限，進(jìn)而控制施工進(jìn)程，以保證施工安全與質(zhì)量。

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 　　┃監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) ┣━┓ ┏━━━━━┓ ┏━━━━━┓ ┏━━━━┓

 　　┗━━━━━┛ ┗━┫數(shù)據(jù)處理 ┣━┫ 綜合分析 ┣━┫輸出監(jiān)控┃

 　　┏━━━━━┓ ┏━┫ ┃ ┃ 預(yù)測(cè) ┃ ┃實(shí)施措施┃

 　　┃理論數(shù)據(jù) ┣━┛ ┗━━━━━┛ ┗━━━━━┛ ┗━━━━┛

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 　　監(jiān)控系統(tǒng)流程圖

 　　從監(jiān)控系統(tǒng)流程圖來(lái)看，監(jiān)控軟件應(yīng)具備以下功能：

 　　(1)系統(tǒng)預(yù)處理

 　　對(duì)于一個(gè)結(jié)構(gòu)，首先應(yīng)通過預(yù)處理，對(duì)各個(gè)施工過程(施工階段)的受力，變形情況做出理論分析，它將成為監(jiān)控分析的基礎(chǔ)資料和基本依據(jù)。

 　　(2)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理

 　　在施工過程中，通過監(jiān)測(cè)采集到的數(shù)據(jù)，即使是與理論分析相當(dāng)吻合，也必將存在一定的離散性，這與采集時(shí)間的同步性、采集的精度等因素有關(guān)，且很難避免不出現(xiàn)失效點(diǎn)數(shù)據(jù)。因此，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理是必要的，應(yīng)通過處理將明顯不合理的測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)剔除，方能保證程序在接下來(lái)的分析中不致出現(xiàn)錯(cuò)誤的結(jié)論。

 　　(3)預(yù)測(cè)分析

 　　這一部分應(yīng)將視之為整體監(jiān)控體系的核心，計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理與人工操作的區(qū)別就體現(xiàn)在能否根據(jù)理論分析值，結(jié)合已獲得的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)未來(lái)施工階段結(jié)構(gòu)是否會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力，位移超限等問題作出正確的判斷。

 　　(4)監(jiān)控措施分析

 　　當(dāng)預(yù)測(cè)分析表明，需要采取措施以避免結(jié)構(gòu)在施工過程發(fā)生應(yīng)力超限，位移超限等問題后，軟件應(yīng)提供必要的分析功能，幫助用戶進(jìn)行監(jiān)控處理方案的決策。這種分析方法隨著對(duì)象的不同，可能是多種多樣的，本軟件系統(tǒng)采用了線性規(guī)劃優(yōu)化及人機(jī)交互處理兩種方式。

 　?。?nbsp;監(jiān)控方法簡(jiǎn)介

 　　從鋼管混凝土拱橋的受力特點(diǎn)進(jìn)行分析，拱肋結(jié)構(gòu)體系在施工過程中主要在以下三個(gè)階段發(fā)生改變:

 　　階段(一):拱肋在吊裝、合攏、澆筑下鋼管混凝土的過程中，其斷面為空鋼管形式受力。

 　　階段(二):拱肋在澆筑上鋼管及腹腔混凝土過程中，其斷面形式為下鋼管有混凝土的組合截面。

 　　階段(三):拱肋在進(jìn)行上部構(gòu)件的安裝過程中，(如:橫、斜撐澆筑混凝土，安裝立柱，吊桿，預(yù)應(yīng)力橫梁， 剛性橫梁，張拉預(yù)應(yīng)力鋼束，鋪設(shè)橋面板，橋面鋪裝等)，其斷面形式為上、下鋼管均有混凝土的組合截面。

 　　在上述階段中，由于拱肋結(jié)構(gòu)的剛度變化劇烈，故拱肋在荷載作用下的受力、變形必須分別進(jìn)行計(jì)算和分析。為了便于更清楚地表述，我們采用術(shù)語(yǔ) “監(jiān)控模式” 來(lái)對(duì)這三個(gè)大階段的監(jiān)控加以區(qū)別。

 　　從鋼管混凝土拱橋的施工特點(diǎn)及預(yù)期可采用的監(jiān)控措施方面進(jìn)行分析，主要采取兩種”監(jiān)控方式”。

 　　監(jiān)控方式(一):在拱肋鋼管澆筑混凝土的過程中，即上文中的監(jiān)控模式(一)、(二)，混凝土由拱腳開始向拱頂連續(xù)澆筑，中間不允許停頓，因而不可能改變?cè)撃Ｊ较碌氖┕ぷ与A段實(shí)施順序只能采用臨時(shí)加載(或卸載)的施工監(jiān)控措施，且要求監(jiān)控系統(tǒng)具備根據(jù)采集的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)未來(lái)的混凝土澆筑進(jìn)程中，結(jié)構(gòu)的應(yīng)力位移變化作出預(yù)測(cè)的功能。并能夠在很短的時(shí)間內(nèi)作出分析判斷提出幾種可供用戶選擇的臨時(shí)加載(或卸載)方案。

 　　監(jiān)控方式(二):在拱肋鋼管澆筑混凝土達(dá)到強(qiáng)度后，進(jìn)入上部結(jié)構(gòu)的安裝過程。即上文中的監(jiān)控模式(三)，由于各上部構(gòu)件的安裝是間歇進(jìn)行的，所需周期較長(zhǎng)，此時(shí)采用的監(jiān)控措施，一般以調(diào)整施工子階段的實(shí)施順序?yàn)橹鳌?

 　　本系統(tǒng)對(duì)上述兩種監(jiān)控方式， 采用不同的方法進(jìn)行分析處理對(duì)于監(jiān)控方式(一)， 系統(tǒng)采用線性規(guī)劃原理對(duì)臨時(shí)加載措施進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化處理， 向用戶提交建議的加載措施，由用戶以人機(jī)交互方式確認(rèn)采取的監(jiān)控實(shí)施措施。對(duì)于監(jiān)控方式(二)， 系統(tǒng)采用屏幕圖形方式顯示各監(jiān)測(cè)點(diǎn)量值的理論過程曲線和實(shí)測(cè)過程曲線，由用戶以人機(jī)交互方式?jīng)Q定是否調(diào)整和如何調(diào)整上部構(gòu)件的施工安裝順序。

 　　1>監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)按照監(jiān)控計(jì)劃及監(jiān)控人員的要求按時(shí)提供。

 　　2>監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)保證正確無(wú)誤。

 　　3>中拱監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的軟盤文件存放格式監(jiān)控系統(tǒng)的要求存放。

 　　4>中拱拱肋鋼管灌注混凝土的過程中，要求每灌注完一個(gè)節(jié)間后進(jìn)行一次監(jiān)測(cè)，并在２０分鐘內(nèi)用軟盤提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

 　?。?nbsp;監(jiān)控軟件系統(tǒng)的特點(diǎn)

 　　1> 采用了最新的結(jié)構(gòu)化比較強(qiáng)的BORLAND C++語(yǔ)言進(jìn)行編程設(shè)計(jì)，代碼緊湊，效率高，結(jié)構(gòu)化程度高，運(yùn)行速度快。

 　　2>軟件采用了先進(jìn)的屏幕界面設(shè)計(jì)技術(shù)，運(yùn)用了彈出式窗口技術(shù)和漢化下拉式菜單技術(shù)，方便了用戶操作。

 　　3>施工過程中的各種數(shù)據(jù)都配以文字和圖形顯示，使用戶可以直接對(duì)計(jì)算結(jié)果以圖形來(lái)判斷分析。

 　　4>施工監(jiān)控過程中圖文并茂的動(dòng)態(tài)圖形顯示，使整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)更具直觀性。

 　　5>監(jiān)控軟件與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以文件形式接口，減少了用戶輸入數(shù)據(jù)的繁瑣。

 　　6>軟件采用了合理的數(shù)據(jù)接口方案，使該軟件可以應(yīng)用于同類鋼管混凝土拱橋施工的監(jiān)控中。

 　　三 監(jiān)控實(shí)施方案

 　　１ 拱肋應(yīng)力、位移及其它各項(xiàng)目標(biāo)控制范圍按下表所列值采用。

 　　

項(xiàng)目	最小值	最大值
鋼管應(yīng)力	-150MPa(拉)	+150Mpa(壓)
鋼管混凝土應(yīng)力	-1.9MPa(拉)	+25Mpa(壓)
拱肋豎向位移	-35mm(下)	+25mm(上)
墩身水平位移	-5mm	+5mm
恒載下邊拱支座反力	100噸	180噸

 　　２ 根據(jù)蓮沱特大橋中承式拱上部結(jié)構(gòu)的施工步驟，對(duì)下列工序?qū)嵭斜O(jiān)控：

 　　1>.鋼管拱肋、橫斜撐、立柱、系梁混凝土的灌注；

 　　2>.Ｂ型預(yù)應(yīng)力橫梁吊裝、Ａ型預(yù)應(yīng)力橫梁吊裝（或現(xiàn)澆）；

 　　3>.臨時(shí)預(yù)應(yīng)力束與永久預(yù)應(yīng)力束的張拉及轉(zhuǎn)換；

 　　4>.橋面板的架設(shè)；

 　　5>.橋面鋪裝層施工；

 　　6>.支座反力的調(diào)整；

 　　３ 根據(jù)實(shí)際情況，在中拱拱肋鋼管灌注混凝土的施工過程中，采用臨時(shí)加載的方案作為監(jiān)控處理措施，在進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)的安裝施工過程中，采用調(diào)整上部構(gòu)件施工順序的方案作為監(jiān)控處理措施。

 　?。?根據(jù)邊拱的結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)及施工方案，采用對(duì)胎架預(yù)頂?shù)姆椒▉?lái)改善邊拱的受力狀況，對(duì)支座反力采用調(diào)整張拉噸位及調(diào)整支座高度的方法進(jìn)行調(diào)整。

 　?。?在施工各階段，特別是臨時(shí)預(yù)應(yīng)力束和通長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力束張拉及轉(zhuǎn)換階段，對(duì)橋墩的水平位移、鋼絲束應(yīng)力、鋼管及砼應(yīng)力、拱軸線座標(biāo)進(jìn)行隨時(shí)監(jiān)測(cè)，監(jiān)控人員根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)決定是否對(duì)張拉噸位進(jìn)行調(diào)整。

 　?。?主要監(jiān)控設(shè)備及人員

 　　AST486電子計(jì)算機(jī) 1臺(tái)

 　　便攜式微機(jī)COMPAQ486 1臺(tái)

 　　打印機(jī) 1臺(tái)

 　　專業(yè)監(jiān)控人員 3名

 　　四 監(jiān)控實(shí)施過程

 　?。敝泄跋落摴芄嘧⒒炷岭A段過程中的施工監(jiān)控

 　　拱肋合攏后，作為空鋼管截面時(shí)的拱肋剛度較小，而混凝土自重又較大，此時(shí)鋼管內(nèi)混凝土不能一次性進(jìn)行灌注，只宜進(jìn)行單管灌注。按照施工組織計(jì)劃，先進(jìn)行下鋼管混凝土的灌注工作。下鋼管灌注混凝土施工階段是中拱合攏后的關(guān)鍵性的施工階段，它能否順利進(jìn)行直接關(guān)系到以后的施工的進(jìn)展，因此，我們對(duì)此項(xiàng)施工的監(jiān)控工作十分重視。在下鋼管灌注混凝土階段，我們把灌注過程按順序共劃分了十個(gè)子階段進(jìn)行監(jiān)控分析，經(jīng)監(jiān)控軟件理論分析表明，在整個(gè)灌注過程中，拱腳鋼管應(yīng)力在-400～+800Kg/cm攩2攪之間變化，在進(jìn)行到4、5子階段時(shí)，拱腳鋼管應(yīng)力最大將達(dá)到800Kg/cm攩2攪，拱頂將向上發(fā)生25mm的位移，考慮到拱肋在空鋼管階段時(shí)的整體剛度比較小，不宜使其承受較大范圍的變化應(yīng)力和上下位移，為了將應(yīng)力變化幅度控制在較小的范圍之內(nèi)，并降低最大鋼管應(yīng)力值和拱肋冒頂位移，我們將最大鋼管應(yīng)力和冒頂位移的限制值輸入到監(jiān)控軟件的目標(biāo)數(shù)據(jù)中，經(jīng)軟件分析，理論上應(yīng)在灌注到3、4、5階段時(shí)分別在拱頂壓重至10、20、30T，在最后7、8、9階段分步拆除。根據(jù)監(jiān)控軟件提出的建議，我們通知施工單位對(duì)壓重做好了準(zhǔn)備。在實(shí)際的混凝土灌注施工過程中，我們應(yīng)用監(jiān)控軟件對(duì)施工全過程的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)整體情況來(lái)看，基本上與理論分析比較吻合。故根據(jù)監(jiān)控軟件的結(jié)果，決定按原監(jiān)控實(shí)施計(jì)劃進(jìn)行壓重。在整個(gè)灌注過程中有效地控制了拱頂?shù)南蛏厦绊數(shù)奈灰茮]有超過10mm，拱腳的最大應(yīng)力控制在-350～+700Kg/cm攩2攪以內(nèi)。

 　?。采箱摴芗案骨还嘧⒒炷岭A段過程中的施工監(jiān)控

 　　下鋼管灌注混凝土之后，混凝土經(jīng)過一段時(shí)間后達(dá)到一定強(qiáng)度，同時(shí)拱肋也較空鋼管階段加大了剛度，此時(shí)可將上鋼管和腹腔混凝土一起進(jìn)行灌注。在上鋼管及腹腔灌注混凝土階段，我們把灌注過程按順序共劃分了十個(gè)子階段進(jìn)行監(jiān)控分析，經(jīng)監(jiān)控軟件理論分析表明，在灌注過程中，拱腳鋼管應(yīng)力在-600～+550Kg/cm攩2攪之間變化，在進(jìn)行到4、5子階段時(shí)，拱腳鋼管應(yīng)力最大將達(dá)到600Kg/cm攩2攪，拱頂將向上發(fā)生20mm的位移，考慮到拱肋在此時(shí)的整體剛度比較小，不宜使其承受較大范圍的變化應(yīng)力和上下位移，為了將應(yīng)力變化幅度控制在較小的范圍之內(nèi)，并降低最大鋼管應(yīng)力值和拱肋冒頂位移，我們制定了相應(yīng)的應(yīng)力及位移限制目標(biāo)值，根據(jù)監(jiān)控軟件的分析結(jié)果，理論上應(yīng)在灌注到3、4階段時(shí)分別在拱頂壓重至20、50T，在最后8、9階段分步拆除。在實(shí)際的混凝土灌注施工過程中，我們應(yīng)用監(jiān)控軟件對(duì)施工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)整體情況來(lái)看，基本上與理論分析比較吻合。故決定按原監(jiān)控實(shí)施計(jì)劃進(jìn)行壓重。在整個(gè)灌注過程中有效地控制了拱頂?shù)南蛏厦绊數(shù)奈灰茮]有超過15mm，拱腳的最大應(yīng)力控制在-560～+500Kg/cm攩2攪以內(nèi)。

 　　３上部構(gòu)件安裝階段過程中的施工監(jiān)控

 　　在上，下鋼管及腹腔灌注完混凝土之后，拱肋的整體剛度已形成，此時(shí)要進(jìn)行上部構(gòu)件的安裝工作。包括下列工序:

 　　1.橫斜撐、立柱砼的灌注；

 　　2.Ｂ型橫梁吊裝、Ａ型橫梁現(xiàn)澆；

 　　3.橋面板的架設(shè)；

 　　4.橋面鋪裝層施工；

 　　我們把上部構(gòu)件的安裝過程按施工計(jì)劃順序共劃分了13個(gè)子階段進(jìn)行監(jiān)控分析，監(jiān)控軟件的初步的理論分析表明，在安裝過程中，只要安排好各施工加載的順序，使拱肋的加載平均分散在各個(gè)部位，則拱肋鋼管及混凝土的應(yīng)力變化平穩(wěn)，拱肋各部位的位移也變化緩慢。因此各階段的施工順序可以有較大的調(diào)整范圍。具體施工時(shí)，受施工組織安排和施工進(jìn)度的變化影響，各有關(guān)工序可同時(shí)進(jìn)行。因此在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際實(shí)施過程中，根據(jù)實(shí)際的施工進(jìn)展情況，并結(jié)合施工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，應(yīng)用監(jiān)控軟件對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，對(duì)一些構(gòu)件的安裝順序作了一些相應(yīng)的調(diào)整，其中對(duì)控制工期的B型預(yù)應(yīng)力橫梁的吊裝順序作了一些變動(dòng)，從而加快了施工的進(jìn)度，保證了施工的安全。

 　?。磁R時(shí)束張拉

 　　為平衡中拱施工階段的水平推力，根據(jù)需要在不同階段共張拉了八根臨時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼束(每側(cè)拱肋下四根)。我們對(duì)張拉全過程進(jìn)行了監(jiān)控。監(jiān)測(cè)資料并結(jié)合長(zhǎng)委對(duì)兩橋墩的觀測(cè)證明張拉噸位準(zhǔn)確合理（鋼絞線上布有測(cè)點(diǎn)），達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

 　?。颠吂案魇┕るA段（含通長(zhǎng)束張拉）

 　　蓮沱特大橋邊拱較之中拱受力簡(jiǎn)單、明確，采取了在支架上進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)施工的方法。所以，我們事先對(duì)支架的剛度提出要求，并對(duì)各支架進(jìn)行預(yù)壓以消除連接間隙及非彈性變形。為了保證支架在各階段施工過程中有效地起到應(yīng)有的作用，不使拱肋受力和變形處于不利狀態(tài)，我們對(duì)支架采取了分階段預(yù)頂?shù)姆椒ㄟM(jìn)行調(diào)整，從而改善了邊拱的受力情況。兩側(cè)邊拱均按４個(gè)截面進(jìn)行監(jiān)測(cè)監(jiān)控。

 　　臨時(shí)束全橋縱向預(yù)應(yīng)力通長(zhǎng)束的張拉與體系轉(zhuǎn)換是全橋成橋的關(guān)鍵之一，它的順利與否直接關(guān)系到整座橋的成敗。為了不使橋墩在張拉轉(zhuǎn)換過程中承受過大的水平推力而發(fā)生危險(xiǎn)，又要避免因張拉次數(shù)過多而使預(yù)應(yīng)力鋼絞線及錨具受到損傷，我們對(duì)全橋預(yù)應(yīng)力通長(zhǎng)束張拉和體系轉(zhuǎn)換進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算，分為四次張拉。第一次每側(cè)張拉８束，每束105噸，共計(jì)840噸，臨時(shí)束卸完620噸，并且具體布置了張拉和卸載的順序。第二、三、四次張拉每次每側(cè)張拉２至３束，每束55噸。在張拉過程中作了全面的監(jiān)測(cè)監(jiān)控，對(duì)整座大橋的安全提供了保障。

 　　五 監(jiān)控情況總結(jié)

 　?。?實(shí)測(cè)值與理論值偏差分析

 　　從附圖點(diǎn)繪的應(yīng)力及位移對(duì)照?qǐng)D和我們提交的監(jiān)控報(bào)告中列出的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)表中可以看出實(shí)測(cè)值和理論值有不同程度的偏差。

 　　1>儀器系統(tǒng)及測(cè)試方法誤差

 　　經(jīng)監(jiān)測(cè)單位介紹:儀器自身誤差±1με，系統(tǒng)誤差±2με，測(cè)試方法誤差為測(cè)試值的2％，總誤差<5％ (不含施工破壞)。但由于數(shù)據(jù)采集不可重復(fù)， 致使監(jiān)測(cè)結(jié)果難免出現(xiàn)偏差和錯(cuò)誤。

 　　2>外界因素影響

 　　(1)采集時(shí)間與理論計(jì)算階段不同步

 　　這一影響尤其在拱肋鋼管混凝土灌注、橋面板架設(shè)及澆注橋面鋪裝過程中特別明顯， 拱肋鋼管混凝土灌注時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控， 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)讀取時(shí)間由施工單位負(fù)責(zé)按設(shè)計(jì)要求通知， 混凝土灌注時(shí)共分20個(gè)( 下管、上管及腹腔各分10個(gè)工況 )工況進(jìn)行監(jiān)控， 每灌注兩個(gè)計(jì)算單元測(cè)試一次， 灌注進(jìn)程由專門人員根據(jù)敲打拱肋的回音判斷， 難免出現(xiàn)偏差和錯(cuò)誤且兩邊也難以保證灌注速度同步， 橋面板架設(shè)及澆注橋面鋪裝則由于施工周期較長(zhǎng)， 測(cè)試時(shí)無(wú)法使儀器一直處于連續(xù)工作狀態(tài)， 只能分段測(cè)試，從而不能很好地反應(yīng)實(shí)際的變化過程。

 　　(2)施工干擾

 　　該橋在施工過程中協(xié)作單位及同時(shí)工作人員較多，測(cè)點(diǎn)及導(dǎo)線經(jīng)常受到踩、拉和一些無(wú)法避免的干擾 ，致使監(jiān)測(cè)結(jié)果受到影響，整個(gè)監(jiān)控時(shí)間較長(zhǎng)，施工干擾隨施工進(jìn)度而加大，致使許多測(cè)點(diǎn)甚至遭到破壞 ，雖監(jiān)測(cè)人員對(duì)此很重視 ，投入不少人力及物力，想方設(shè)法保證監(jiān)測(cè)質(zhì)量 ，從整過監(jiān)測(cè)情況來(lái)看效果較好， 但個(gè)別點(diǎn)難免出現(xiàn)偏差及錯(cuò)誤。

 　　3>.理論數(shù)據(jù)與實(shí)際的偏差

 　　(1)計(jì)算假定和鋼管混凝土計(jì)算理論不完善引起的偏差。

 　　(2)混凝土澆注及橫梁吊裝過程中的動(dòng)力影響。

 　　(3)施工荷載實(shí)際發(fā)生量與設(shè)計(jì)考慮量的偏差。

 　　(4)鋼管和混凝土組合材料特性不一致的影響.

 　　(5)混凝土的收縮徐變及彈模隨時(shí)間變化的影響及自重的偏差。

 　　 ２監(jiān)控總結(jié)

 　　蓮沱特大橋設(shè)計(jì)新穎，施工難度大，施工過程中發(fā)生了一系列的體系轉(zhuǎn)化，使得拱肋受力復(fù)雜，我們從1995年11月中拱合攏到1996年8月橋面鋪裝層打完 ，嚴(yán)格按照監(jiān)控任務(wù)和監(jiān)控計(jì)劃對(duì)蓮沱橋施工全過程進(jìn)行了監(jiān)控，并及時(shí)通報(bào)， 保證了大橋施工決策的順利進(jìn)行， 消除了施工前的一些疑慮和爭(zhēng)議， 爭(zhēng)取了寶貴的時(shí)間，確保了施工的順利進(jìn)行。從實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)、實(shí)測(cè)值與理論值對(duì)照?qǐng)D看， 實(shí)測(cè)值有一定的離散性( 其主要原因上已分析 ) ，少數(shù)十分明顯的壞點(diǎn)和偏差較大者，人為的或程序預(yù)處理時(shí)作了修正和替換，目的是為了保證監(jiān)測(cè)的完整性和系統(tǒng)性，也保證了后續(xù)階段的順利進(jìn)行，同時(shí)也兼顧到能詳實(shí)的反應(yīng)實(shí)測(cè)結(jié)果，絕大多數(shù)點(diǎn)都保留了實(shí)測(cè)值。

 　　從監(jiān)測(cè)監(jiān)控的實(shí)施過程中可以看出，在各階段中，實(shí)測(cè)的結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力變化基本上與設(shè)計(jì)相吻合，達(dá)到了通過監(jiān)測(cè)監(jiān)控指導(dǎo)施工的目的，也同時(shí)檢驗(yàn)了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的準(zhǔn)確性，為今后同類橋梁的設(shè)計(jì)和施工提供了可借鑒的資料。

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標(biāo)簽：大橋施工、橋梁監(jiān)測(cè)

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文章名稱：《蓮沱特大橋施工監(jiān)測(cè)與監(jiān)控》

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