1、淺談監測與監控技術在橋梁施工中的作用    【摘 要】隨著交通運輸需求的日益增長和橋梁建設技術水平的不斷提高，橋梁的跨度不斷增大。與此同時，橋梁監控已經是橋梁施工中不可或缺的一部分。科學合理的施工方法與監控方案為最大限度保證橋梁建設與運營安全、大跨徑橋梁的理想幾何線形與合理的內力狀態提供了技術支持，并為后續橋梁施工提供可靠數據和積累技術資料。為了確保橋梁施工過程順利進行以及橋梁在使用過程中的安全耐久性，橋梁施工監測的科學有效性越來越重要。 【關鍵詞】橋梁工程；施工監控；監控理論 橋梁建設的施工是一項很重要的工作，要想做好橋梁的施工建設工程，施工監測是一項

2、不可缺少的部分，它在橋梁建設的施工建設當中起著十分重要的作用。橋梁施工監測的好壞，能不能發揮好施工監測的作用直接影響著整個橋梁的質量和橋梁建設的成敗。目前，橋梁結構施工階段的監控監測已成為控制橋梁施工質量不可缺少的主要手段。準確的應力測試以及標高控制不僅是控制結構安全的重要依據，也是進行監控計算、確定監控指令在的基本參數，將起到確保橋梁施工安全、運營安全的作用，并能通過早期發現橋梁病害，以節約橋梁的維修費用，提高橋梁的綜合使用效益。 1.橋梁施工監測的目的 施工監控的目的，就是建立以施工為中心，且擁有實用的測試技術和現場計算分析技術的施工監測和控制技術系統，實時監測各施工階段的主要控制參數，并

3、通過計算分析及時預測得出各施工階段的主要控制參數，指導和控制下階段施工，控制橋梁線形，確保橋梁內力滿足設計要求，并保證橋梁正常使用的安全性。根據橋梁本身的結構形式和力學特征，選擇合理的監測控制截面，在所選截面的適當位置預埋溫度應變傳感器或布設變形測點，并適時采集數據。然后，把現場實測結果與監控計算結果相驗證，在計入誤差和變量調整后，由監控人員分析每階段乃至竣工后橋梁結構的實際狀態，預測今后施工可能出現的應力分布和線形，確定是否需要該施工階段對可調變量實施調整。對于變截面連續箱梁來說，施工監控的目的就是確保施工過程中結構的安全，保證橋梁結構形成后的外形和內力狀態符合設計要求。橋梁施工監控的目的另

4、一方面是為合理成橋狀態提供技術數據，準確給定和及時調整梁端立模標高，確保合龍精度，使成橋后的結構線型和內力滿足設計要求。通過理論計算和施工線形測量相結合，進行高程偏差調整和預測，得到合理的施工預拱度，控制橋梁的線形接近設計線形。對實際結構進行測試，掌握實際結構的真實應力，通過應力分析，發現可能出現裂紋的部位，對應力不足或危險截面采取補救措施，防患于未然。 2.橋梁施工監測的內容 橋梁施工監控的內容包括應力控制和變形控制，其中變形控制即標高控制，主要體現在施工控制模擬結構分析、施工監測以及施工誤差分析等方面。它可以實時監測橋梁內部結構的受力狀態，形象反映箱梁成型和受力數據，指導控制施工過程，將橋

5、梁設計者的意圖很好地貫徹到橋梁施工中，保證橋梁的結構穩定，結構分析是施工控制的主要工作內容之一，該項工作根據施工過程與成橋運營情況來完成各施工狀態及成橋后的內力、應力與位移計算，進而確定出結構各施工階段的應力與位移理論值。橋梁施工監控是在確保施工安全的前提下，通過結構模擬計算分析、現場監測、參數識別、模型修正、控制立模標高等手段，確保橋梁成橋線形及受力狀態符合設計要求，保證橋梁施工安全和正常運營。 3.施工監控的主要監控理論 施工監測的科學有效的進行是建立在正確的監測理論體系基礎之上的，只有有了正確而強大的監測理論才能確保整個橋梁在建設過程中的安全，才能保證建成后橋梁的高質量、高安全。必須通過

6、施工與監控的有機結合，來保證全橋主要控制截面應力值在整個施工過程中處于安全范圍內，保證橋梁的施工安全和正常運營。預應力混凝土連續梁橋是橋梁中的一種典型橋梁，被廣泛的運用到交通建設當中。它的施工監控包括變形監控和內力監控。變形監控就是嚴格控制每一節段箱梁的豎向撓度及其橫向偏移，若出現偏差且偏差較大時，就必須立即進行誤差分析并確定調整方法，為下一階段的施工做好準備工作。對于連續梁，主梁在懸澆施工中各截面上下緣的應力隨工況的不同而不斷變化。主梁在懸澆過程中可按靜定結構考慮控制截面，懸澆完成后結構體系轉換，此時應按超靜定結構考慮控制截面，在這些截面內布置傳感元件，進行應力測試和施工控制。用于橋梁施工控

7、制的理論和方法主要有：設計參數的識別和調整、kalman濾波法、灰色系統理論法和最小二乘法，分別敘述如下。 3.1參數識別與調整法 主要是根據施工中結構的實測值，對主要設計參數進行估計，然后將被修正后的設計參數反饋到控制計算中去，重新給出施工中的理論期望值，以消除理論值與實際值不一致的主要誤差原因。參數識別與調整法是最常采用的施工控制方法之一。 3.2卡爾曼濾波法 卡爾曼（Kalman）濾波是美國學者Kalman于1960年提出的，他將狀態空間的概念引入隨機估計理論中來，把信號過程視為在白噪音作用下的一個線性系統的輸出，并把這種輸入輸出關系用狀態方程來描述。應用kalman濾波法對梁橋施工誤差

8、進行調整取得了很好的效果。 3.3灰色系統理論 灰色系統理論就是以灰關聯空間為基礎的分析體系，它以現有信息或原始數列為基礎，通過灰過程及灰元生成對原始數列進行數據加工處理，建立灰微分方程即灰模型（GM模型）為主體的模型體系，來預測系統未來發展變化的一種預測控制方法。少數據建模是灰色系統理論的重要特點。 4.結語 在橋梁建設工程當中懸臂端掛籃和直線段支架的參數對懸臂施工非常重要，很大程度上決定了橋梁的外觀線形，因此掛籃、支架一定要按照要求進行預壓試驗，并詳細的統計分析試驗數據。大跨徑預應力混凝土連續梁橋的預應力施加是橋梁施工中的關鍵工作，施加預應力所用的張拉設備及儀表應由專人使用和管理，并應定期

9、維護和校驗，以提高施加預應力時張拉力的控制精度。監控計算工作應引起足夠的重視，而每座橋梁施工都有其不同的場地、機械和其他環境，所以要對橋梁結構施工現場的臨時工況的計算引起重視。橋梁的發展對結構安全要求越來越高，以人工為主的日常監測，盡管目前靜載、動載試驗已經很完善，也很難對全橋健康狀況作出長期的、全面的監測，對其整體性和安全性做出全面、準確、系統的評價。特大橋梁的施工監測監控是一項系統工程，業主、代業主、設計、監理、施工、監控等單位的分工各有不同，這就要求施工過程中明確各方職責，互相協調與配合，各盡其職，才能有效的發揮各自作用，保質保量按時完成大橋的建設任務。 【參考文獻】 1黎雙邵，張勇，黃沛.