大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)研究

宗培勛

【摘要】本文首先分析了預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的闡述及施工技術(shù)的內(nèi)容，接著分析了施工監(jiān)控的流程和方法，最后對施工監(jiān)控案例進(jìn)行了探討。希望能夠為相關(guān)人員提供有益的參考和借鑒。

【關(guān)鍵詞】大跨度預(yù)應(yīng)力;混凝土橋梁;監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)

連續(xù)橋梁施工監(jiān)控是隨時隨地了解大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工各個階段梁內(nèi)力和變形參數(shù)的基礎(chǔ)條件。通過了解施工中發(fā)生的梁內(nèi)力及變形數(shù)據(jù)，可以有效的對大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁施工狀態(tài)安全情況進(jìn)行有效的評價，并結(jié)合安全評價的結(jié)果對施工做安全預(yù)警，不斷的規(guī)范和優(yōu)化連續(xù)橋梁施工中的設(shè)計要求，提高橋梁結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)，確保施工的安全和橋梁施工的質(zhì)量，減少施工中事故的發(fā)生。因此，建議施工企業(yè)加強對于大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁施工中的動態(tài)監(jiān)控，強化施工中對于梁體結(jié)構(gòu)健康狀況的數(shù)據(jù)管控。

1、預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的闡述

預(yù)應(yīng)力是施工單位針對工程可能受到的外力給工程施加的一種力，將該種施加的力稱為預(yù)應(yīng)力，橋梁施工單位在后期的施工的過程中，需要通過施加該種力確保工程整體的質(zhì)量。我國當(dāng)前橋梁的建造過程中，對預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用是比較普遍的，在橋梁施工中應(yīng)用到的預(yù)應(yīng)力技術(shù)主要是借助混凝土模塊，使得橋梁的整體結(jié)構(gòu)能夠承受混凝土的較大壓力，當(dāng)橋梁受到外力的影響時，需要及時做好調(diào)整，確保橋梁整體的承受能力。預(yù)應(yīng)力技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對橋梁的整體質(zhì)量有著很大影響，也成為衡量橋梁質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。我國當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我國的橋梁工程項目也在逐漸增多，橋梁工程的整體質(zhì)量也受到人們的廣泛關(guān)注，在橋梁工程的建造中，需要合理應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，才能夠提高橋梁的整體質(zhì)量，使得橋梁材料有較強的承載力，也能夠減少橋梁結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定現(xiàn)象的發(fā)生，針對預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用需要根據(jù)橋梁項目進(jìn)行區(qū)分應(yīng)用。

2、大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工技術(shù)的內(nèi)容

大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工技術(shù)的內(nèi)容主要包括橋梁結(jié)構(gòu)變形控制、橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性控制和橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力控制。一是在確保橋梁結(jié)構(gòu)的變形控制方面，需要通過減小橋梁結(jié)構(gòu)尺寸之間的偏差確保橋梁結(jié)構(gòu)尺寸保持在一定的科學(xué)范圍內(nèi)，保證工程建設(shè)的質(zhì)量。二是橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性控制，主要是為了確保橋梁工程的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，保證橋梁工程建設(shè)的安全;三是有關(guān)橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力的控制，可以控制橋梁鋼筋的重復(fù)張拉，按照橋梁鋼材的伸長數(shù)值進(jìn)行校隊，或者是實際的工程施工過程中，專業(yè)技術(shù)人員需要對施工中應(yīng)用到的錨具、張力器具等進(jìn)行質(zhì)量方面的檢查。

3、施工監(jiān)控的流程和方法

3.1 施工監(jiān)控的流程

大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁施工流程為：施工測量→施工參數(shù)識別→施工修正→預(yù)告→施工循環(huán)。由于大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁施工主要的控制對象為主梁的標(biāo)高和內(nèi)力，控制管理主梁標(biāo)高和內(nèi)力的基礎(chǔ)就是信息采集，在通過識別軟件對采集的信息進(jìn)行識別和修正，將這些參數(shù)應(yīng)用到具體的施工管控和應(yīng)急預(yù)案制定之中去，為施工管控提供參考和決策的依據(jù)。

3.2 施工方法

大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁施工監(jiān)控主要應(yīng)用信息監(jiān)控技術(shù)、信息管理技術(shù)等實現(xiàn)對于信息的采集與具體的監(jiān)測管理。首先，信息采集需要在混凝土連續(xù)橋梁梁體上安裝上智能傳感器作為監(jiān)控系統(tǒng)的終端設(shè)備，以便于實時的對施工狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和信息采集。其次，應(yīng)用仿真模擬技術(shù)、計算機(jī)控制技術(shù)等構(gòu)建仿真模擬系統(tǒng)，對即時監(jiān)控和采集的信息進(jìn)行分析處理，計算和總結(jié)下一個階段的施工參數(shù)。由于下一階段的施工參數(shù)來源于前一階段及已完成工程，因此這些參數(shù)對于下一個施工階段的施工方案有著重要的指導(dǎo)作用。這些依靠監(jiān)測后分析得出的施工參數(shù)有助于準(zhǔn)確的分析梁體的受力狀態(tài)，對于后期施工的監(jiān)控管理奠定了良好的基礎(chǔ)。再者，后期施工要依據(jù)前期的施工參數(shù)作為決策依據(jù)，了解后期施工方案的有效性和精準(zhǔn)性，通過將實際監(jiān)測分析得到的參數(shù)與計劃方案對比，用于全面分析方案的可行性，并在分析基礎(chǔ)上對原施工方案進(jìn)行標(biāo)高的調(diào)整，有助于提高標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確性。最后，應(yīng)用監(jiān)控管理系統(tǒng)對大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行計算分析，了解各個結(jié)算的施工誤差，分析梁體所受的恒載、移動荷載、徐變、體系轉(zhuǎn)化、預(yù)應(yīng)力，結(jié)合各項參數(shù)對橋體懸臂標(biāo)高、橋面線性、內(nèi)力狀態(tài)等進(jìn)行調(diào)整，提高施工過程中的安全性和可控狀態(tài)。

4、施工監(jiān)控案例

某高速公路橋為45m+3×64m+45m變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。該梁橋的設(shè)計寬度為26m，兩幅橋建設(shè)，中間部位預(yù)留寬度為1m的后澆帶，主橋單幅箱梁為單箱室截面。主梁支點處標(biāo)高4m，跨中標(biāo)高2m，梁底二次拋物線y=4f（L-x）×L2變化。設(shè)計箱底寬度為7.25m，箱頂寬度為13.25m，箱梁翼緣寬度橋內(nèi)側(cè)、外側(cè)分別是2.5m和3.5m。箱梁應(yīng)用三向預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工。結(jié)合工程概況，我認(rèn)為該預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工監(jiān)控重點內(nèi)容如下：

4.1 加強箱梁預(yù)應(yīng)力的監(jiān)控

考慮到連梁在施工過程中截面上下緣的應(yīng)力變化，建議在主梁懸澆的過程中按照靜定結(jié)構(gòu)控制橋體截面，并在橋體截面部位安裝智能傳感器，實時監(jiān)測主梁截面的預(yù)應(yīng)力，分析預(yù)應(yīng)力變化，并結(jié)合監(jiān)測的信息對施工方案及時調(diào)整。懸臂施工時，主梁處的截面與0號快懸臂根部截面一致，具有同等的重要性。主梁合龍后，跨中段的截面成為參數(shù)成為又一重點控制內(nèi)容。此外，設(shè)置在主梁截面部位的傳感器還可用于監(jiān)測混凝土內(nèi)部的收縮和徐變，以及受溫度影響下內(nèi)部結(jié)構(gòu)的形變，橋體受荷載變化的現(xiàn)象等。通過綜合分析這些影響參數(shù)，可進(jìn)一步對連續(xù)梁橋的設(shè)計限制進(jìn)行多次調(diào)整，提高橋體結(jié)構(gòu)在施工過程中的安全性和可靠性。

4.2 加強橋體的線性監(jiān)控

在連續(xù)梁橋的兩側(cè)設(shè)置大地監(jiān)控網(wǎng)點，基于交匯法和全站測儀檢測墩點的精確三維坐標(biāo)，然后布置軸線對主梁進(jìn)行標(biāo)高和懸臂端梁的標(biāo)點，在利用線性分析法對連續(xù)梁橋各段的標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整，提高成橋線性的準(zhǔn)確性，從而提高施工質(zhì)量。

結(jié)語：

隨著我國施工技術(shù)的發(fā)展，我國的道路橋梁建設(shè)獲得了迅猛的發(fā)展。預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁是我國橋梁建設(shè)中較為常見的一種施工方式，它由于施工簡單、抗震作用好、橋梁變形小、舒適度高等成為大跨度公路橋梁的最佳選擇。研究大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁施工監(jiān)控對預(yù)防施工事故的發(fā)生有著重要的意義。

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