芻議下承式鋼桁架橋施工監(jiān)控要點(diǎn)

■盛 軍 ■安徽省公路橋梁工程有限公司，安徽 合肥 230031

施工監(jiān)控是指施工企業(yè)利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使用數(shù)值模擬等方式，對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行模擬，了解在施工的不同階段可能產(chǎn)生的位移和內(nèi)力，將理論值和施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)測(cè)值進(jìn)行分析和比較，如果理論值和實(shí)測(cè)值之間存在著較大的差異，應(yīng)該對(duì)導(dǎo)致差異的原因進(jìn)行分析和檢查，采取有針對(duì)性的措施對(duì)差異進(jìn)行調(diào)整，使下承式鋼桁架橋的施工保持在國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的范圍內(nèi)，使施工過(guò)程的可靠性和安全性得到保障。

1 下承式鋼桁架橋的施工監(jiān)控原則

在企業(yè)實(shí)際施工的過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)結(jié)構(gòu)變形水平、內(nèi)力分布情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，便于在實(shí)際施工的過(guò)程中，進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)和調(diào)整，保證設(shè)計(jì)目標(biāo)的順利影響。在施工的過(guò)程中，由于受到可預(yù)計(jì)因素及不可預(yù)計(jì)因素的影響，施工控制的關(guān)鍵在于重點(diǎn)部位的變形和應(yīng)力，重點(diǎn)部位包括在施工的不同階段容易出現(xiàn)變形超限和內(nèi)力超限等問(wèn)題的位置。對(duì)階段施工進(jìn)行模式有助于了解施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)荷載、質(zhì)量和剛度，對(duì)不同的施工階段中不同的結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行分析，保證每次分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，使下一次分析建立在前一次分析準(zhǔn)確的結(jié)果智商，在分析的整個(gè)過(guò)程之中，結(jié)果產(chǎn)生不斷的變化。在下承式鋼桁架橋施工監(jiān)控的過(guò)程中，應(yīng)該秉持準(zhǔn)確選取監(jiān)控方法、參數(shù)誤差控制等兩方面原則，具體來(lái)說(shuō)，包括以下內(nèi)容。

1.1 準(zhǔn)確選取監(jiān)控方法

在下承式鋼桁架橋施工的過(guò)程中，受到較多參數(shù)的影響，主要的影響參數(shù)包括溫度、荷載、重量和結(jié)構(gòu)剛度等，在設(shè)計(jì)理論數(shù)值的時(shí)候，應(yīng)該將理論數(shù)值假設(shè)為理想值，為了避免因?yàn)閰?shù)選取的不準(zhǔn)確導(dǎo)致的理論數(shù)值和實(shí)際數(shù)值差距較大，因此，應(yīng)該在實(shí)際施工的過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)上述參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的預(yù)測(cè)和識(shí)別，如果在參數(shù)設(shè)計(jì)的過(guò)程中產(chǎn)生誤差，應(yīng)該向設(shè)計(jì)方提出修改申請(qǐng)，對(duì)于一般性的誤差，可以自行優(yōu)化調(diào)整。具體來(lái)說(shuō)，施工企業(yè)應(yīng)該在施工的狀態(tài)下對(duì)應(yīng)力和位移應(yīng)變的理論值和實(shí)測(cè)值進(jìn)行分析、比較，對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)的影響進(jìn)行準(zhǔn)確分析，對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)可能產(chǎn)生的誤差進(jìn)行有效識(shí)別。同時(shí)，還應(yīng)該對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，根據(jù)施工方的工作經(jīng)驗(yàn)和以往的設(shè)計(jì)參數(shù)，采取適宜的預(yù)測(cè)方式，對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)在未來(lái)可能產(chǎn)生的誤差量進(jìn)行預(yù)測(cè)。此外，在施工控制的過(guò)程中，還應(yīng)該對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，通過(guò)線(xiàn)形規(guī)劃等方式，對(duì)未來(lái)梁段和本梁段立模的標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整，保證成橋的時(shí)機(jī)狀態(tài)與設(shè)計(jì)狀態(tài)相吻合，使整個(gè)施工過(guò)程中的受力保持在安全范圍內(nèi)。

1.2 參數(shù)誤差控制

為了有效控制成橋目標(biāo)，對(duì)施工的過(guò)程中可能產(chǎn)生的參數(shù)誤差進(jìn)行及時(shí)修正，應(yīng)該保證受力和線(xiàn)形在標(biāo)準(zhǔn)要求之內(nèi)。在受力要求方面，應(yīng)該保證在施工的過(guò)程中結(jié)構(gòu)的安全性、成橋之后的應(yīng)力與設(shè)計(jì)要求相吻合，對(duì)應(yīng)力狀況進(jìn)行反映，保證載面應(yīng)力的數(shù)值在國(guó)家和企業(yè)規(guī)定的范圍內(nèi)，在落價(jià)的時(shí)候，應(yīng)力會(huì)產(chǎn)生較大的變化，應(yīng)該對(duì)應(yīng)力進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)。在線(xiàn)形方面，應(yīng)該重視橋面線(xiàn)形和鋼桁架線(xiàn)形與設(shè)計(jì)要求相吻合，橋面和桁架的標(biāo)高也應(yīng)該對(duì)設(shè)計(jì)的要求相吻合。同時(shí)，在調(diào)控過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)主桁的線(xiàn)形進(jìn)行調(diào)整，通過(guò)調(diào)整預(yù)拱度高度能夠有效調(diào)整線(xiàn)形，通過(guò)調(diào)整預(yù)壓標(biāo)高對(duì)可能產(chǎn)生的線(xiàn)形問(wèn)題進(jìn)行修正。

2 下承式鋼桁架橋的施工監(jiān)控理論

下承式鋼桁架橋的施工一般使用分階段的施工方式，需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜、長(zhǎng)期的體系轉(zhuǎn)換和施工過(guò)程，對(duì)施工階段的受力進(jìn)行分析，對(duì)變形情況進(jìn)行計(jì)劃，保證施工監(jiān)控各項(xiàng)目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。在施工監(jiān)控的過(guò)程中，應(yīng)該結(jié)合數(shù)值的模擬結(jié)果尋找關(guān)鍵部位，根據(jù)模擬結(jié)果與監(jiān)測(cè)的時(shí)機(jī)結(jié)果進(jìn)行分析和對(duì)比，對(duì)變形情況和受力情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，如果在關(guān)鍵部位產(chǎn)生受力超過(guò)警戒值的狀況，應(yīng)該對(duì)上述部位進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。施工監(jiān)控的具體流程可以簡(jiǎn)述為兩個(gè)方面。第一個(gè)方面為:結(jié)構(gòu)相應(yīng)to 變形、應(yīng)力監(jiān)測(cè)to 觀(guān)測(cè)值to 比較分析to 施工調(diào)整。第二個(gè)方面為:數(shù)值模擬to 結(jié)構(gòu)分析to 計(jì)算值。在具體施工監(jiān)控的過(guò)程中，可以使用位移雙控制和頂升力等方式，在頂升的過(guò)程中，由于桿件易因?yàn)槭芾a(chǎn)生受壓，導(dǎo)致穩(wěn)定性產(chǎn)生變化，因此，應(yīng)該對(duì)受壓情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)控。

3 下承式鋼桁架橋施工監(jiān)控的過(guò)程分析

隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，剛才的品種和產(chǎn)量不斷增加，在大型結(jié)構(gòu)形式之中，鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為了十分重要的組成部分，很多下承式鋼桁架橋已經(jīng)采用材結(jié)構(gòu)形式。按照主梁結(jié)構(gòu)的形式不同，梁橋可以劃分為箱梁橋、桁架橋和板梁橋，隨著社會(huì)群眾對(duì)橋梁需求的不斷增多，橋梁的跨境不斷增加，為了滿(mǎn)足安全性、經(jīng)濟(jì)行等方面的要求，下承式鋼桁架橋受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。選取下承式鋼桁架橋有助于滿(mǎn)足重載交通和快速交通的要求，同時(shí)，由于下承式鋼桁架橋假設(shè)的速度較快，縮短對(duì)交通中斷的時(shí)間，降低在施工過(guò)程中可能導(dǎo)致的環(huán)境污染。下承式鋼桁架橋的施工監(jiān)控作為施工技術(shù)的核心部分，受到國(guó)內(nèi)外施工企業(yè)的重視，如果在施工的過(guò)程中缺乏有效控制，會(huì)造成嚴(yán)重的事故。在下承式鋼桁架橋進(jìn)行施工監(jiān)控的過(guò)程中應(yīng)該進(jìn)行仿真計(jì)算、準(zhǔn)確選取監(jiān)控內(nèi)容，具體來(lái)說(shuō)，包括以下內(nèi)容。

第一，應(yīng)該對(duì)主橋的受力體系進(jìn)行仿真計(jì)算，根據(jù)施工方案和設(shè)計(jì)文件，對(duì)施工過(guò)程中可能產(chǎn)生的應(yīng)力情況和位移情況進(jìn)行分析。以某市的下承式鋼桁架橋建設(shè)為例，使用有限元程度建立離散模型，將橋梁劃分為231 個(gè)節(jié)點(diǎn)和580 個(gè)單元。

第二，選取監(jiān)控內(nèi)容。施工監(jiān)控的主要內(nèi)容包括施工控制和施工監(jiān)測(cè)等兩個(gè)方面。施工監(jiān)測(cè)有助于提供相關(guān)技術(shù)信息和數(shù)據(jù)，對(duì)施工的實(shí)際情況進(jìn)行反映，對(duì)結(jié)構(gòu)溫度、應(yīng)力和變位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，施工控制是指，將監(jiān)測(cè)結(jié)果和理論值進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)最優(yōu)狀態(tài)估計(jì)、仿真分析、預(yù)測(cè)狀態(tài)、修正狀態(tài)、狀態(tài)調(diào)整等因素，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，改善已經(jīng)建立的結(jié)構(gòu)，預(yù)測(cè)尚未建立的結(jié)構(gòu)，保證結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)最佳的內(nèi)力狀態(tài)和線(xiàn)形水平。繼續(xù)以某市下承式鋼桁架橋?yàn)槔谑┕けO(jiān)測(cè)方面主要開(kāi)展了監(jiān)測(cè)平面線(xiàn)形、監(jiān)測(cè)豎向位移等工作。平面線(xiàn)形的監(jiān)測(cè)具體是指，施工企業(yè)自基點(diǎn)上架設(shè)精密全站儀，通過(guò)全站儀對(duì)基點(diǎn)平面坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，將測(cè)量值和理論值相比較，最終得出施工不同階段的誤差情況。在施工過(guò)程中進(jìn)行位移監(jiān)測(cè)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)線(xiàn)形的有效控制。以上述下承式鋼桁架橋監(jiān)控為例，在拼裝鋼桁梁的過(guò)程中，豎向線(xiàn)形的誤差在3mm 之內(nèi)，線(xiàn)形的精度與設(shè)計(jì)要求相吻合，在吊裝前對(duì)鋼桁梁的線(xiàn)形進(jìn)行監(jiān)測(cè)，平面線(xiàn)形的誤差在4mm 左右，與設(shè)計(jì)要求相吻合，在吊裝完成后再次進(jìn)行復(fù)測(cè)，復(fù)測(cè)的結(jié)果為豎向線(xiàn)形的誤差在3mm 之內(nèi)，線(xiàn)形的拼裝精度與要求相吻合，在吊裝到位后應(yīng)該再次進(jìn)行線(xiàn)形復(fù)測(cè)，豎向線(xiàn)形的誤差在2mm 左右，精度與設(shè)計(jì)要求相結(jié)合，為了滿(mǎn)足橋梁在施工過(guò)程中的精度要求，便于將理論值和實(shí)際值相比較，因此應(yīng)該著重監(jiān)測(cè)腹桿應(yīng)力和弦桿應(yīng)力，保證腹桿的應(yīng)力變化水平和理論值的變化水平相一致，使應(yīng)力的大小滿(mǎn)足規(guī)范要求。

4 結(jié)語(yǔ)

由于下承式鋼桁架橋本身具有較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)、施工的方式較多，因此，應(yīng)該選取適宜的方式進(jìn)行控制，保證結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中滿(mǎn)足安全性要求和施工結(jié)束后滿(mǎn)足設(shè)計(jì)方面的要求，具體來(lái)說(shuō)，在施工的時(shí)候，應(yīng)該主要考慮穩(wěn)定性等方面的問(wèn)題，在施工后應(yīng)對(duì)橋梁進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)收。

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