1、橋梁施工監控一、 橋梁監測l 概念：通過對橋梁結構狀態的監控和評估，為橋梁在特殊氣候交通條件下或橋梁運營狀況嚴重異常時觸發預警信號，為橋梁維護、維修、管理決策提供依據和指導l 監測系統的監控內容： 橋梁結構在正常環境與交通條件下運營的物理與力學狀態 橋梁重要非結構構件（如支座）和附屬設施（如振動控制元件）的工作狀態 結構構件耐久性 橋梁所處環境條件(一) 監測范圍1. 敏感部位監測：l 一般在橋梁內力、應變、位移變化和裂紋產生對橋梁影響至關重要的（敏感）部位進行監測2. 總體監測(二) 監測方式1. 人工監測：l 配備簡單儀器，用人工作地毯式監測l 用模糊分級描述橋梁狀況l 適用：定期監測、突

2、發事件后的特別監測2. 自動監測：l 用固定在橋梁上的專用儀器，實時監測橋梁的工作參數l 由專用設備和軟件對工作參數進行識別和加工，得到能反映橋梁工作狀態的信息l 再用特定的方法分析這些狀態信息并與橋梁健康檔案相比較，給出橋梁的健康狀況或損傷狀況l 適用：特大或重要橋梁的在線監測l 自動化程度高，難度大3. 聯合監測：l 用各種小型的自動化程度較高的儀器，配合人工監測(三) 監測的狀態1. 靜態：l 監測橋梁結構的靜態幾何和力學參數，能較直觀的分析橋梁結構的工作狀態l 一般都用加載檢測2. 動態：l 檢測橋梁結構的動態幾何和力學參數，用以分析橋梁結構的工作狀態l 適用于運營監測(四) 常規監測

3、的工作參數和橋梁監測系統與手段1. 常規監測工作參數：（1） 位移l 絕對位移和相對位移l 靜位移和動位移（2） 變形：l 靜動撓度l 靜動應變（3） 力：l 索的張拉力（4） 動力參數：l 速度、加速度，轉換成頻率、振型，再轉換成張力、位移（5） 外觀和完整率：l 氣蝕l 磨損l 裂縫l 剝落（6） 物理化學現象：l 砼堿集料反應l 砼中性化（碳化、酸雨、氯蝕）l 鋼材銹蝕（7） 環境：l 風速（向）l 空氣（橋體）溫度l 地震l 交通量（荷載）2. 橋梁監測系統與手段：（1） 橋梁監測系統組成：l 傳感器（傾角、位移、加速度、溫度、濕度、應力、拉力、壓力）l 信號調理、傳輸模塊l 數據采集

4、系統、健康監測、預警模塊（2） 監測系統主要儀器：l 位移計、傾斜儀、量測（高程、方位、距離）設備、GPS、數字成像機l 位移傳感器、電阻應變儀、壓電式應變儀、振弦應變儀、分布式光纖應變計l 壓力環、磁彈性張力計、油壓計、剪力銷l 速度計、伺服（電壓）加速度計l 刻度放大鏡、數字成像機、超聲探測儀、地面雷達l 化學試劑試驗、由外觀特征判斷、鋼筋銹蝕儀l 風速（向）計、空氣（埋入式）溫度計、當地地震觀測數據、交通量觀測儀、埋入（移動）式稱重計、攝像機（3） 監測系統工作流程：二、 橋梁施工控制l 在施工過程中，控制橋梁的的內力變形一直處于安全范圍內，確保最終的實際橋梁變形和內力符合設計理想的變形

5、和內力要求l 控制范圍：變形控制、應力控制、穩定控制、安全控制l 橋梁施工安全是變形、應力、穩定控制的綜合體現(一) 橋梁施工控制方法1. 事后控制法：l 已成結構狀態與設計要求不符時l 通過一定手段對其進行調整，使之達到要求l 應用不多2. 預測控制法：l 考慮施工方案和影響橋梁狀態的各種因素而確定橋梁的應變和應力的理想狀態（控制理想狀態）l 針對施工過程中，由于實際情況和假設因素之間不一致而產生誤差，在調整系統中進行修正，再給定下一步的數據l 對結構的每一個施工階段形成的前后的狀態進行預測，使施工實際沿著預定的理想狀態進行控制l 糾偏終點控制的方法：施工過程中，對產生主梁線形偏差的因素進行

6、跟蹤控制，隨時糾偏，最終達到理想線形l 常用理論：卡爾曼濾波法、灰色理論3. 自適應控制法（也稱參數識別修正法）：l 控制開始時，控制系統的某些設計參與與實際情況不完全相符，系統不能按設計要求得到符合實際的輸出結構l 在系統運行過程中，通過系統識別或參數估算，不斷修正參數，使設計輸出與實際輸出相符，從而得到控制l 自適應控制方法：對施工過程中的標高和內力的實測值與預計值進行比較，對橋梁結構的主要基本設計參數進行識別，找出產生實測值與預計值產生偏差的原因，從而對參數進行修正，達到雙控的目的4. 最大寬容度控制法（誤差容許值法）：l 設計時給予主梁標高和內力最大的寬容度，這種方法減少了控制的難度5

7、. 影響橋梁施工控制的主要因素：l 結構參數l 施工誤差因素l 監測因素和結構分析計算模型l 溫度變化與材料收縮影響l 徐變因素6. 結構參數：l 材料密度l 結構部件截面尺寸l 材料彈性模量l 材料熱膨脹系數l 施工荷載l 預加應力或索力7. 監測：l 溫度、應力、變形(二) 各種橋梁的施工控制特點l 施工控制最基本要求：保證施工中的安全和結構恒載內力及結構線形符合設計要求1. 斜拉橋：（1） 主梁懸臂澆筑（拼裝）施工：l 確保主梁線形和順、正確是第一位l 施工中以標高控制為主，既要控制主梁標高，又要顧及拉索索力偏差（2） 標高控制： 主梁剛度較小：l 斜拉索索力微小變化都會引起懸臂端撓度的

8、較大變化l 斜拉索張拉時以高程測量為主進行控制l 索力張拉噸位不得超過容許范圍，確保施工安全 主梁剛度較大：l 斜拉索索力即使有較大變化對懸臂端撓度變化的影響也很有限l 施工中應以斜拉索張拉噸位進行控制，然后根據標高的實際情況，對索力作出適當調整l 標高、線形的控制主要通過砼澆筑前底模標高的調整（懸臂澆筑法）或預制塊接縫轉角的調整來加以實現2. 懸索橋：（1） 主索架設：l 懸索橋的主要承載結構，也是懸索橋吊裝的主要承重結構l 主索一旦架好，長度和線形的調整很小l 為確保懸索內力和線形符合設計要求，要嚴格控制主索的無應力長度（下料長度），尤其是基準束的尺寸（2） 加勁梁拼裝：l 為符合設計線形，重點控制吊桿的無應力長度（下料長度）（3） 施工過程中，除主索和加勁梁外，要嚴格跟蹤控制橋塔受力、索鞍偏移、吊桿和主索索股受力均勻性，保證應力和線形的雙控3. 大跨度砼拱橋:（1） 按安全、線形、恒載內力要求進行施工控制（2） 由于大跨徑砼拱橋拱肋截面的底板、側板、頂板時分次澆筑完成的組合截面，結構撓度和內力會重分布，為確保拱肋應力和變形符合設計要求，要嚴格進行雙控（3） 拱肋形成要靠勁性骨架進行澆筑，拱肋各段在工廠放樣加工制作，骨架合龍后，無法再做大的調整，（4） 為確