監(jiān)測(cè)與監(jiān)控技術(shù)在橋梁施工中的作用

朱偉 白樺

【摘要】本文全面的對(duì)監(jiān)測(cè)與監(jiān)控技術(shù)對(duì)橋梁施工的作用和具體方法進(jìn)行了論述，供大家參考。

【關(guān)鍵詞】調(diào)整；監(jiān)測(cè)；橋梁施工

1.前言

近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)的交通運(yùn)輸量增長(zhǎng)速度驚人?；诖?，很多的跨度橋梁投入使用，在這當(dāng)中特別是懸索橋最引人注目，懸索橋的跨度大，材料使用較少，已經(jīng)逐步成為了橋梁建設(shè)的重要選擇?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)建設(shè)的橋梁，有著非常明顯的趨勢(shì)，就是跨度越來(lái)越大，有的甚至達(dá)到了上千米。因此，這些橋梁對(duì)風(fēng)的影響更加敏感。全球各地嚴(yán)重的橋梁損壞時(shí)有發(fā)生，對(duì)人的生命安全帶來(lái)了很大的安全隱患。在國(guó)內(nèi)，大型的橋梁事故也越來(lái)越多。國(guó)內(nèi)的很多地區(qū)交通的發(fā)展及其快速，大跨度橋梁的建設(shè)迫在眉睫。這些投入巨大的大橋，如果想達(dá)到安全可靠、經(jīng)久耐用的效果，橋梁施工在整個(gè)的過(guò)程中，監(jiān)測(cè)就顯得尤其重要。

2.監(jiān)測(cè)對(duì)橋梁施工的作用

2.1防止橋梁事故發(fā)生

橋梁建設(shè)最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是安全保證。對(duì)橋梁施工的整個(gè)過(guò)程實(shí)施監(jiān)測(cè)和監(jiān)控是非常有必要的。在橋梁開始施工之后，一套完備的監(jiān)測(cè)和監(jiān)控系統(tǒng)是必不可少的。在橋梁施工的各個(gè)階段，應(yīng)該利用監(jiān)測(cè)手段全面的監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的真實(shí)內(nèi)力以及變形情況，這樣就可以全面的掌握進(jìn)程以及安全問(wèn)題。在整個(gè)的施工過(guò)程中，在發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)的實(shí)際值和施工前計(jì)算得出的預(yù)計(jì)值有很大的誤差的時(shí)候，施工不能進(jìn)行下去，應(yīng)該停止，并且進(jìn)行必要的檢查，查出誤差產(chǎn)生的原因，并且進(jìn)行分析，如果不這樣做，依舊強(qiáng)行施工，就很有可能導(dǎo)致事故的發(fā)生。比如：位于加拿大的魁北克橋，跨度達(dá)到了548 m。在施工中，出現(xiàn)了兩次重大的事故。魁北克大橋使用的是懸臂拼裝法，在施工的過(guò)程中，南側(cè)錨碇桁架就在快要完工的時(shí)候，發(fā)生了崩塌事故，分析其中的原因就是因?yàn)殍旒芴L(zhǎng)直接導(dǎo)致中間的下弦桿承受了非常大的壓力，引起了下弦桿不再穩(wěn)定，導(dǎo)致了全桁架損害嚴(yán)重。在魁北克大橋的建設(shè)中，如果使用了必要的監(jiān)控手段，在橋梁的建設(shè)中，對(duì)于那些內(nèi)力相對(duì)較大的桿件，布置一些監(jiān)控測(cè)點(diǎn)，實(shí)時(shí)監(jiān)控異常現(xiàn)象，并且一發(fā)生異常現(xiàn)象就立刻停工檢查，這種大型的崩塌墜落事故就不會(huì)發(fā)生。因此，一座大橋的建設(shè)，是否能如期的，安全的建成，能否杜絕施工事故的發(fā)生，施工監(jiān)控是非常有效的手段。橋梁施工的監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于橋梁的建設(shè)非常重要。如果希望橋梁施工安全的進(jìn)行，監(jiān)控橋梁施工是不能忽視的，特別是造價(jià)昂貴，施工時(shí)間長(zhǎng)的大跨度橋梁。

2.2 提供橋梁建設(shè)的可靠數(shù)據(jù)

在橋梁建設(shè)過(guò)程中，對(duì)施工的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)和監(jiān)控，這樣就可以對(duì)施工方案進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，這些數(shù)據(jù)對(duì)橋梁的質(zhì)量和安全有著非常重要的意義。鋼管混凝土拱橋在建設(shè)的過(guò)程中，對(duì)于主橋拱上結(jié)構(gòu)，受力體系需要多次的變化，拱肋受力會(huì)發(fā)生變化，并且復(fù)雜，因此，施工難度非常的大。因此，施工過(guò)程需要把許多復(fù)雜的因素都進(jìn)行考慮，這些因素都有可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的內(nèi)力改變。雖然，在橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，施工中的各種情況都進(jìn)行了考慮，但是橋梁的施工過(guò)程是非常的復(fù)雜，在施工之前，對(duì)于結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確的估計(jì)是非常的苦難的。所以，必須在空鋼管合攏之后，對(duì)于橋梁的上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)監(jiān)控。杜絕由于各種難以預(yù)計(jì)的因素，讓主拱肋局部應(yīng)力出現(xiàn)超限，甚至是失穩(wěn)的情況，通過(guò)這樣減少由于橋面的變形從而產(chǎn)生的事故。在施工的整個(gè)過(guò)程中，通過(guò)實(shí)時(shí)的對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)，得到建設(shè)過(guò)程中數(shù)據(jù)，并且根據(jù)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，及時(shí)的對(duì)施工過(guò)程的控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)，可以把已經(jīng)建成，但是結(jié)構(gòu)已經(jīng)偏離控制的工程，在下一階段的施工過(guò)程中，進(jìn)行及時(shí)有效的調(diào)整，這樣就可以保證結(jié)構(gòu)線形的平順，同時(shí)，對(duì)實(shí)際內(nèi)力分布進(jìn)行全面的監(jiān)控，這樣就可以讓橋梁一直處于安全的承受范圍以內(nèi)。

3.具體監(jiān)測(cè)方法

3.1 應(yīng)用結(jié)構(gòu)截面的監(jiān)測(cè)方法

一般包括了鋼結(jié)構(gòu)以及鋼筋的應(yīng)力、混凝土應(yīng)力。在施工過(guò)程當(dāng)中，這種方法是非常重要的一種技術(shù).是作為一種安全預(yù)警系統(tǒng)。不管是哪種橋梁，拱橋或者是斜拉橋，它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的應(yīng)力位置基本都是一樣的，而隨著橋梁施工的不斷推進(jìn)，它們的數(shù)值也在跟隨著變化。在同一個(gè)時(shí)間段，它們的應(yīng)力值也應(yīng)該是與所預(yù)測(cè)的數(shù)值相同的。安全范圍是否在規(guī)定的范圍之內(nèi)，是施工控制的一個(gè)關(guān)鍵因素，而唯一可以有效解決的方法是做好監(jiān)測(cè)工作。如果在監(jiān)測(cè)過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)了異常情況，應(yīng)馬上停工進(jìn)行處理，并且查找其中的原因進(jìn)行及時(shí)解決。一般情況下，橋梁建設(shè)的周期都較長(zhǎng)，因此，這種監(jiān)測(cè)方法就需要長(zhǎng)期性連續(xù)作業(yè)。在當(dāng)前情況下，應(yīng)力監(jiān)測(cè)一般是應(yīng)用電阻應(yīng)變儀法.這種方法更適用于相對(duì)復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)情況，并且作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng).具有連續(xù)性的施工時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。應(yīng)用這種方法具有應(yīng)變累計(jì)的功能，并且具有很強(qiáng)的抗干擾性，方便采集數(shù)據(jù)。

3.2 溫度監(jiān)測(cè)方法

該方法主要是針對(duì)斜拉橋或者是大跨度橋以及懸索橋等進(jìn)行施工時(shí)應(yīng)用的，它的溫度效應(yīng)是較為明顯的。通常情況下，斜拉橋在溫度發(fā)生變化時(shí)，它的長(zhǎng)度也會(huì)隨著發(fā)生改變，或長(zhǎng)或短，所以這就會(huì)影響到橋梁的標(biāo)高。如果溫度發(fā)生了改變，其索塔也會(huì)跟隨改變，出現(xiàn)變位.同時(shí)也會(huì)影響到主纜的架設(shè)，吊桿在確定材料的長(zhǎng)度時(shí)也會(huì)受到一些影響。由于在進(jìn)行懸臂施工時(shí)，它的連續(xù)剛構(gòu)標(biāo)高會(huì)跟隨溫度有所變化，所以.在進(jìn)行橋梁施工時(shí)必須要控制好結(jié)構(gòu)的溫度，從而才能掌握好合理的架設(shè)以及立模時(shí)間，準(zhǔn)確測(cè)量出橋梁結(jié)構(gòu)的溫度效應(yīng)，這對(duì)于監(jiān)控橋梁施工是十分重要的。在監(jiān)測(cè)懸索橋架設(shè)溫度時(shí)，必須要放到一般以及基準(zhǔn)索股上，這也是一個(gè)重點(diǎn)。在一般情況下，進(jìn)行測(cè)量時(shí)可以沿跨長(zhǎng)的方向進(jìn)行多點(diǎn)的選擇，對(duì)于每一個(gè)斷面都可以沿著索股進(jìn)行布置。再應(yīng)用溫度傳感器測(cè)量，同時(shí)要緊貼在索股和股絲之問(wèn)，這樣才能保證測(cè)量的溫度具有準(zhǔn)確性。架設(shè)一般索股時(shí)，可以對(duì)一般以及基準(zhǔn)索股同時(shí)監(jiān)測(cè)，再根據(jù)它們的溫差進(jìn)行有效的修正，計(jì)算出準(zhǔn)確值。一般情況下，橋梁的結(jié)構(gòu)溫度會(huì)隨時(shí)發(fā)生改變，也是相對(duì)復(fù)雜的，與它的自然條件以及地理位置、構(gòu)成材料以及方向等各個(gè)方面都有著一定的聯(lián)系。在設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中很難判斷出它的具體溫度，所以，為了可以確保達(dá)到施工要求，就應(yīng)監(jiān)測(cè)出它的實(shí)際溫度。并且在進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)必須要注意到它的結(jié)構(gòu)是否發(fā)生了改變，要把局部與整體的溫度相結(jié)合進(jìn)行監(jiān)測(cè)，必須要準(zhǔn)確地掌握橋梁的整體溫度，以及它的分布狀態(tài)，從而進(jìn)一步掌握施工結(jié)構(gòu)是否受到了溫度的作用.可以及時(shí)做好調(diào)整。

4.結(jié)束語(yǔ)

由于科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展與進(jìn)步，大跨度橋梁的設(shè)計(jì)建造日新月異，致使橋梁施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)的受力復(fù)雜多變，難以保證施工的質(zhì)量。因此，加強(qiáng)橋梁施工的監(jiān)測(cè)與監(jiān)控技術(shù)，不斷調(diào)整施工方案，進(jìn)一步確保橋梁施工的進(jìn)度和質(zhì)量安全。對(duì)此，應(yīng)該不斷引入先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，督促監(jiān)控人員不斷的學(xué)習(xí)，不斷的完善自己，全面提高監(jiān)測(cè)與監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，促進(jìn)我國(guó)橋梁行業(yè)的飛速發(fā)展，保障國(guó)家和人們的生產(chǎn)財(cái)產(chǎn)安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]陸乾容，杜少敏.淺議如何加強(qiáng)橋梁工程施工中的監(jiān)測(cè)與監(jiān)控技術(shù)[J].工程項(xiàng)目資訊，2008. 5： 12一23.

[2]鐘聯(lián)昌.黃義.韓莊104國(guó)遭公路橋施工監(jiān)測(cè)和結(jié)構(gòu)試驗(yàn)研究報(bào)告[J].天津建設(shè)項(xiàng)目，2009 ， （5） ： 46-47.

[3]沈二琳，李德其.淺議橋梁工程施工中存在的監(jiān)控問(wèn)題及解決措施[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化，2010. 26： 74 - 77.