1、橋梁施工監控綜述摘要：隨著現代 化的進程 越來越快 ，橋梁的建 設也越來 越現代化，橋梁結構 也越來越復 雜，為了保證橋梁結構安全、提高施工質量，必須在整個項目建設周期中采用各種手段對橋 梁結構進行監測與控制。本文深入地探討了監測與監控技術在橋梁施工及事故分析中的應 用，詳細的闡述了橋梁施工監測與監控對于降低橋梁事故發生率，提高橋梁施工安全性等方 面的重要作用。關鍵詞： 橋梁施工。監測?？刂埔弧?前言近幾年來，國內的交通運輸量增長速度驚人，許多跨度橋梁應運而生，在這當中懸索橋 最引人注目，比如青馬大橋，虎門大橋。懸索橋的跨度大，造型優美，材料節約，已經逐步 成為了橋梁建設的重要選擇。橋梁跨度自

2、幾百米至三千余米，跨度不斷增大，其柔性也相對 增大，對風的作用也特別敏感，很多國家都曾發生過一些橋梁垮塌事件，導致比較嚴重的后 果。為了確保橋梁結構建設的安全，必須要十足了解它的變形以及受力的具體情況。當橋跨 結構出現變形和應力時，監測工作就顯得非常重要了。由于橋梁建設的技術相對較為復雜， 并且要求也非常高，所以在施工的過程當中必須要控制好它的質量，同時也要避免出現裂縫 等問題，以確保施工安全性。因此，做好橋梁項目建設周期當中的監控工作是具有重要意義 的。本文根據以往的橋梁建設以及相關的研究資料，主要研究了幾種橋梁監測監控的具體方 法以及具體要求，從而提出相關的監控依據，可以更好地提高橋梁建設

3、的監控水平，更好地確保橋梁建設的質量 二、 橋梁施工監控的重要性橋梁施工監測與控制是橋梁施工技術的重要組成部分，它以設計成橋狀態為實現目標， 在整個項目建設周期中，通過實時監測橋梁結構的實際狀態和環境狀況，獲得橋梁結構的實 際狀態與夢想狀態的差距，運用現代控制理論對差異進行識別、調整、預測，使橋梁施工狀 態最大限度的接近夢想狀態，從而保證橋梁結構在項目建設周期中的安全，最終達到橋梁結 構成橋狀態，滿足設計和施工規范要求。橋梁施工監控不僅是橋梁施工技術的重要組成部 分，而且也是實施難度相對較大的部分。對于不同體系、不同環境、不同施工方法、不同建 設材料等的橋梁，其施工監控技術要求也不盡相同。 .

4、1. 避免橋梁事故發生橋梁建設最重要的一個環節就是安全保證。橋梁建設的安全需要依靠橋梁施工監測和監 控作為保證，為提高橋梁建設的安全可靠性，就要加強對施工控制重要性的認識。施工監控 不只是橋梁建設中的安全系統，也是監測橋梁后期使用過程中安全耐久性的一個綜合系統， 因此對橋梁施工的整個過程實施監測和監控是非常有必要的。 .建立橋梁施工監測和監控系統，就可以在各施工階段，采取監測手段獲得橋梁結構變形 及內力有關數據，進而對橋梁施工進展進行掌控。在橋梁施工的各個階段，應該利用監測手 段全面的監測結構的真實內力以及變形情況，若監測值與計算預計值具有較大的差距時，施 工不能進行下去，應該停止，并且進行必

5、要的檢查，查出誤差產生的原因，對施工設備、施 工技術或者施工材料進行全面檢查分析，找出原因并及時的處理，防止后期問題越來越大， 造成不可彌補的過失，引發安全事故。 .位于加拿大的魁北克橋，計者庫帕陶醉于自己的設計中，忘乎所以的把大橋從500 米加長到 600 米，當工作人員正在考察為大橋剪彩時，大橋的整個結構突然垮塌墜落，19000噸鋼材和 86 名施工人員落入水中，只有 11 這一輩子還，釀成了一場悲劇。分析其中的原 因就是因為桁架太長直接導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定， 導致了全桁架損害嚴重。如果在加拿大魁北克橋建設施工中，如果有必要的監控手段，在橋 梁的建設中，

6、對內應力相對較大的桿件，布置一些監控點，對其進行實時的監控，那么這場 悲劇也不會發生。因此一座橋梁是否能按時按質的完成，同時避免施工事故的發生，就必須 加強橋梁施工中監測與監控技術，尤其是對造價昂貴的大跨度橋梁，監控措施是必不可少 的。 .不斷發展的交通事業，不斷提高的交通流量、荷載等級等因素，以及不可預測的自然破 壞力都將對橋梁安全構成一定威脅，如監控了橋梁建設項目建設周期，并將觀測點長期預 留，都會對橋梁安全監測創造有利條件，進而為橋梁使用及養護提供重要參考數據，以確保 橋梁安全。橋梁在使用過程中的監測系統需要具有長期有效性，橋梁養護部門可結合橋梁實 際應用情況采取必要的維護措施，而不只是

7、采用外觀檢查等方法獲得參考依據以進行相應養 護。要對橋梁養護的目前情況進行改變，就要對橋梁各部位使用情況進行主動客觀地預報，在橋梁項目建設周期中采用施工控制系統，監測橋梁使用過程，以保證投入較大資金建設，關系到國計民生的橋橋梁更加安全耐久。 .因此，在橋梁工程施工中，根據實際情況，在相應的位置預留橋梁長期監控點，以便后 期對橋梁進日常的維護和保養，延長其使用壽命，并為橋梁創造終身安全監測的條件。當 然，若想更好的監測和監控橋梁施工，就必須不斷引進先進的技術和設備，對監測監控人員 進行定期的專業技術培訓。全面提高我國在施工中的監測監控技術，促進我國建筑施工行業 的快速發展。 .2. 為橋梁安全施

8、工提供重要參考依據對橋梁項目施工建設過程實施有效的監測和監控對施工組織技術指導文件和加荷程序及 時調整，為橋梁質量及安全建設提供重要參考數據，對橋梁施工的進度和質量安全有著非常 重要的意義。 .監測與監控技術不僅可以及時的發現橋梁施工中潛在的問題，對施工組織技術指導文件 進行調整、完善，及時的亡羊補牢。同時，還可以給橋梁安全施工提供準確可靠的數據。這 些數據對橋梁的質量和安全具有非常重要的意義。在鋼管混凝土拱橋的施工時，由于拱肋受 力情況比較復雜多變，需要在主橋拱的結構上多次變化受力方向和體系，致使施工難度大， 對橋梁的施工質量安全提出了更高的要求。所以，必須在空鋼管合攏之后，對于橋梁的上部

9、結構進行實時的監測監控。杜絕由于各種難以預計的因素，讓主拱肋局部應力出現超限，甚 至是失穩的情況，通過這樣減少由于橋面的變形從而產生的事故。在施工的整個過程中，通 過實時的對橋梁結構監測，得到建設過程中數據，并且根據監測的數據，及時的對項目建設 周期的控制參數進行調整。同時，可以把已經建成，但是結構已經偏離控制的工程，在下一 階段的項目建設周期中，進行及時有效的調整，這樣就可以保證結構線形的平順，同時，對 實際內力分布進行全面的監控，這樣就可以讓橋梁一直處于安全的承受范圍以內。一般來 說，注混凝土到鋼管拱肋內是非常危險的一個施工階段。所以，為了保證橋梁建設的安全， 任何一篇拱肋在注入混凝土的時

10、候，都應該對拱肋內力和拱腳位移一直進行監測。整個監測 的重點，應該是是拱頂 L/2 、 L/4 以及 3L/4 截面的上邊和下邊的監測點的變化值。對 L/2 截面的監測點應該由其關注上緣產生的拉力變化，并且及時的通知甲方 改變配重值，減少 “冒頂”的損壞。同時，對于 L/4 和 3L/4 的截面，應該更多的關注 2 個截面測點的對稱 值。嚴格的控制壓注的速度，這樣才能保持兩端的混凝頂面同步上升，達到防止其中一側的 混凝土標高上升的速度過快。橋梁的監測和監控在解決施工中出現的疑難問題方面，可以依 靠數據，提供非常可靠的分析。 .比如，山東的某座橋梁，設計為一座下承式的拱橋，總體布置為三跨的結構，

11、橋梁中孔 為跨徑達到 80.80m 的下承式預應力混凝土系桿拱，橋梁的邊孔是混凝土的 T 字型的梁，大 約為30m,整個橋的橋長接近150m。橋梁的張拉預應力鋼絞線的控制模式，是雙控模式，通過油壓，以及張拉伸長進行控制。在橋梁上張拉系梁上的某處鋼絞線的時候，通過監測顯 示油壓控制指標可以滿足預定的要求，但是張拉伸長量卻不能達不到要求。在橋梁的 1L/6 ， 2L/6 ， 3L/6 ， 4L/6 ， 5L/6 等五個位置的截面里面埋設內部含有鋼筋計，對鋼絞線的 張拉進行有效的監測。根據理論，張拉是兩頭進行的張拉，中間截面應力以及軸力增量不可 能達到最大，所以鋼絞線的中間一定存在一些問題。并且根據

12、有效的數據分析，判斷鋼絞線 一定是在中間的某個位置卡住了。之后，通過把整個鋼絞線抽出進行必要的檢查。終于發現 鋼絞線中間一段有非常明顯的混凝土粘過的地方。因此推斷可能是在進行澆梁工作的時候， 很有可能混凝土不小心流入了波紋管。因此，導致鋼絞線被粘住，所以在張拉的時候被卡在 鋼絞線的某一段沒法動不了。根據監測的結果，并且經過實踐，得出分析判斷是完全正確 的。這有效的證明了橋梁施工監測和監控完全可以為橋梁施工出現的疑難問題，需要分析的 情況，提供有效的依據。 .在橋梁建設過程中，應該盡可能多考慮到施工中引起幾何形狀及內力狀況改變的各種因 素，為施工的有序進行奠定堅實的基礎。在施工前設計時，根據以往

13、的經驗和橋梁的實際施 工特點，盡管已經對施工中可能出現的問題進行了全面的考慮，但是由于施工條件（周圍環 境、季節氣候、施工技術、人力物力）的復雜多變性，在設計時難以估計結構的實際狀態， 有可能對施工的進度和質量造成一定程度的影響。所以，為了及時解決或者避免項目建設周 期中所有會出現的不良狀況，確保施工的正常進度和橋梁的質量安全，就必須提高橋梁項目 建設周期中的監測與監控技術，杜絕各種難以預計的因素對項目建設周期造成不必要的損 害。 .在橋梁項目建設周期中，采取先進的實時監測與監控技術，獲得橋梁施工中各種參數的 數據，及時對項目建設周期的控制參數進行調整。同時，做好每個環節的施工數據記錄，在 確

14、保已經建成單項工程質量安全的基礎上，結合下一階段施工工程的實際特點，適當的運用 上階段監測的數據，并不斷的進行調整。這樣不僅可以保證橋梁的質量和工程結構線性的平 滑，還大大縮短了施工的周期，提高了橋梁施工的進度和質量。同時，對實際內力分布進行 全面的監控，使橋梁施工一直處于安全的承受范圍。例如在某座大橋項目建設周期中，發現 其張拉噸位不能與鋼絞線伸長量相平衡，始終不能達到預測的設計值。監測人員通過監測與 監控數據發現，張拉預應力鋼絞線采用油壓控制和張拉伸長量控制，在張拉系橋梁上的一處 鋼絞線時，油壓控制指標滿足，但是張拉伸長量達不到設計值，推斷可能是張拉時卡在了中 間某一段不能動了。根據監測和

15、監控的數據，及時快速的解決了問題，保證了施工的進度和 質量。 .3. 積累技術資料近年來，人們對橋梁不僅有交通運輸的實用價值，還有審美價值。在國內現在的橋梁設 計上，很多都采用了新穎的結構體系，在整個的項目建設周期中靜定、超靜定體系需要比較 復雜的轉換，變成了復雜的結構受力，也具有多變的結構受力狀態，甚至有的時候和建成后 的運行狀態相比，更加不利。采用施工監測與監控方法可有效驗證設計理論、方法及相應計 算結果，為橋梁設計施工的安全性積累重要的基礎資料。諸如某箱形截面系桿拱橋的項目建 設周期中，監測監控橋梁時可發現腹板混凝土澆筑時，對拉斷的拉筋、局部變形腹板、局部 焊縫發生撕裂等情況，其主要原因

16、就是由于沒有足夠的拉筋而導致的。結合監測此類型橋梁 的實踐經驗，在監測和監控另一特大跨徑鋼管混凝土系桿拱橋施工中，對其腹板對拉筋沒有 達到足夠數量而及時發現，因此，可提出將腹板對拉筋數量增加的處置方法，將腹板對拉筋 數量增加，以確保橋梁繼續順利施工。諸如監測監控某大跨度鋼管混凝土系桿拱橋施工時， 發現拱腳幾天就位移了 60-68mm，這對于橋梁的施工是非常不利的。監測人員通過監測和監 控數據發現導致該情況的主要原因，并不是突然變化的橋面荷載，而是因系桿原來自然下垂，采用工字鋼將其進行了20m m的抬高，支承在橋面上的系桿由下垂懸鏈線向水平直線變化，導致拱腳外移幅度較大。監測到此情況后應及時向施

17、工單位通報，以采取張拉系桿的措 施，以免發生不良后果。若只結合荷載變化對拱腳位移進行關注，而對監測沒有引起重視將 可能發生不利后果。因此通過監測與監控技術，及時的發現橋梁施工中存在的問題并解決， 為橋梁施工積累了更多的技術經驗，促進橋梁施工安全順利進行。.三、 橋梁施工監測1. 橋梁施工監測方法1）幾何形態監測 無論采用什么施工方法，橋梁結構在項目建設周期中都會或多或少的發生變形，這種變 形會受到各種因素的影響，使得橋梁結構在實際過程中的實際位置（立面標高，平面位置） 狀態偏離預期狀態，使橋梁難以順利合攏，所以必須對橋梁實施幾何監控。幾何形態監測的 追求主要是獲取 （ 識別） 已形成的結構的實

18、際幾何形態，其內容包括高程、跨度、結構或纜 索的線形、結構變形或位移等。它對施工控制、預報非常關鍵。.目前用于橋梁結構幾何形態監測的主要儀器包括測距儀、水準儀、經緯儀、全站儀等。 對需全過程跟蹤監測的結構幾何形態參數的監測通過指定控制點的位置坐標監測加以體現。 對需定期監測的結構幾何形態參數的監測是指對那些無需全過程監測的控制量進行的定期復 核性的監測。追求是了解諸如橋墩（塔） 、拱座、錨碇等有無超出設計范圍的異常變形或變位，屬于結構安全性監測。這些監測通常采用精密水準儀、精密傾角儀等進行量測。為保證 幾何控制目標的順利實現，每道工序的幾何控制誤差允許范圍也需要事先研究并確定下來。通常采用測距

19、精度和測角精度不低于要求值如土（2mm+2卩m）和土 2 的全站儀并結合固定高度發光體照準目標作為需要全過程跟蹤監測的三維幾何形態參數（如懸索橋索塔位置、主索鞍位置、主纜索和加勁梁線形、索夾位置等。斜拉橋索塔位置、斜拉索錨固位置、加勁梁 平面位置等。拱橋軸線線形、拱上結構位置等。連續剛構橋墩位、懸臂施工箱梁的平面位置 等） 的監測手段。采用精密水準儀和銦鋼水準尺聯測、活動砧標視準線法觀測和精密電子傾 角儀傾角測量等作為一般高程、變形 （位）等的監測手段。對需全過程跟蹤監測的結構幾何 形態參數的監測通過指定控制點的位置坐標監測加以體現。下面僅列出兩種主要橋梁常見施 工控制標準，供參考。懸臂澆筑預

20、應力混凝土連續橋梁、連續剛構橋誤差限值（mm） .a）成橋后線形（標高）±50。b）合龍相對高度 30 ±c）軸線按公路橋涵施工技術規范（ JTJ041-2000 ）執行。混凝土斜拉橋誤差限值（mm-索塔a）軸線偏位：10b）傾斜度：w H/2500且w 30 （或設計要求）（H為橋面以上塔高）c）塔頂高程：± 101） 。一般系在結構溫度趨于恒定的進度區段內 （ 一般為夜間 10:00 至次日凌晨 6:00） ，利用 橋址附近的施工平面和高程控制網，采用全站儀并以安裝在各控制點的高亮度發光體和測距 棱鏡作為照準目標，進行多測回觀測的極坐標和三角高程測量獲取控制測

21、點三維大地坐標的 測量，并通過坐標變換求出控制測點的施工設計位置坐標。在進行控制點位置坐標監測時， 應同時對結構溫度進行監測，只有在結構溫度趨于穩定后，所觀測到的控制點位置坐標方可 作為監測結果。對于結構溫度趨于穩定的標準問題，根據經驗可定為: 若以結構構件同一斷面上的表面測點平均溫度作為結構構件斷面測試溫度，則構件長度方向測試斷面的最大溫差| t|應不超過2C,在同一測試斷面上測點溫度的最大溫差| t|應不超過C。.對需定期監測的結構幾何形態參數的監測，是指對那些無需全過程監測的控制測量進行 的定期復核性的監測,追求是了解諸如橋墩 （塔） 、拱座、錨碇等有無超出設計范圍的異常 變形或變位,屬

22、于結構安全性監測。這些監測通常采用精密水準儀、精密傾角儀等進行觀 測。對于定期監測的數據,按照不同等級水準測量的國家規范等有關標準要求的外業成果記 錄整理方法,采用手工記錄、現場外業手簿計算水準聯測閉合差、測量中誤差以及觀測點的 變位或變位值。對于全過程動態跟蹤的幾何參數監測數據,第一步對在現場手工記錄的角 度、距離等原始觀測值進行100%的檢查,在觀測數據滿足有關規范、標準要求的限差的前提下,對觀測成果進行必要的改正 （如棱鏡常數、氣象條件 ） ,然后進行觀測點的三維坐標 轉換 （ 一般需轉換至施工設計位置坐標 ） 。 .為確保橋梁施工放樣和幾何控制的精度，施工現場一般都建立有高精度的施工平

23、面和高 程控制網。在上述控制網的基礎上，根據結構幾何形態參數監測工作的可實現性和現場制作 便利性要求，在進行局部控制網優化處理后，便可形成監測控制網，并以此作為結構幾何形 態參數監測的控制基準。由于幾何形態參數監測結果將直接反饋給施工控制系統，所以，不 但要求其結果具有準確性，同時還要求數據整理要及時。 .2）結構截面的應力監測結構截面的應力 （ 包括混凝土應力、鋼筋應力、鋼結構應力等） 監測是施工監測的主要內容之一，它是項目建設周期的安全預警系統，無論是拱橋、梁（ 剛構 ） 橋，還是斜拉橋和懸索橋，其結構某指定點的應力也同其幾何位置一樣，隨著施工的推進，其值是不斷變化 的。 .橋梁結構在實際

24、項目建設周期中以及在成橋狀態的受力情況是否與設計相符合是施工監 控要明確的一個重要問題。通過結構應力的檢測來了解實際應力狀態，若發現實際應力狀態 與理論（計算）應力狀態的差別超限就要進行原因查找和調控，使之在允許范圍內變化。不 管是哪種橋梁，拱橋或者是斜拉橋，它們的結構特點的應力位置基本都是一樣的，而隨著橋 梁施工的不斷推進，它們的數值也在跟隨著變化。在同一個進度段，它們的應力值也應該是 與所預測的數值相同的。安全范圍是否在要求的范圍之內，是施工控制的一個關鍵因素，而 唯一可以有效解決的方法是做好監測工作。如果在監測過程當中出現了異常情況，應馬上停 工進行處理，并且查找其中的原因進行及時解決。

25、一般情況下，橋梁建設的周期都較長，因 此，這種監測方法就需要長期性連續作業。 .目前應力監測主要是采用電阻應變儀法、鋼弦式傳感器法等。對于要求適合于現場的復 雜情況、連續進度較長且量測過程始終要以初始零點作為起點的應力監測，目前基本上均采 用鋼弦式傳感器，其主要原因是鋼弦式傳感器具有良好的穩定性，具有應變累積功能，抗干 擾能力較強，數據采集方便等優點。不足之處是其體積仍然較大，且由于通常要埋于結構 內，容易在施工時被損壞而失效。且從實際情況看，鋼弦式傳感器雖然較其它傳感器優越， 但總還是存在溫度漂移和零點漂移等問題。對應力控制的項目和精度還沒有明確的要求，需 根據實際情況確定，主要包括： .1

26、）結構在自重下的應力（實際應力與設計相差宜控制在+5%）。2）結構在施工荷載下的應力（實際應力與設計應力相差宜控制在+5%）3）結構預加應力：結構預加應力除對張拉力實施雙控（油表控制和伸長量控制，伸長量誤差允許在± 6%以內）外，還必須考慮管道摩阻影響（對于后張結構）。.3）索力監測大跨橋梁采用斜拉橋、懸索橋等纜索承重結構越來越廣泛，特別是跨徑在 500m 以上時 基本是斜拉橋、懸索橋。斜拉橋的斜拉索、懸索橋主纜索及吊索索力是設計的重要參數，也 是施工監控實施中需要監測與調整的施工控制參數之一。索力量測效果將直接對結構的施工 質量和施工狀態產生影響。要在項目建設周期中比較準確地了解索

27、力實際狀態，選擇適當的量測方法和儀器，并設法消除現場量測中各種誤差因素的影響非常關鍵?？晒┈F場量測的方 法目前主要有 3 種。 .(1) 壓力表量測法目前，索結構通常使用液壓千斤頂張拉，由于千斤頂的張拉油缸中的 液壓和張力有直接的關系，所以，只要測定張拉油缸的壓力就可求得索力。使用 級的精密壓力表，并事先通過標定，求得壓力表所示液壓和千斤頂張拉力之間的關系，則利 用壓力表測定索力的精度也可達到1%2%。.(2) 壓力傳感器量測法：該法是指在懸索橋主纜索股或斜拉橋斜拉索等錨下安裝壓力傳 感器，通過二次儀表讀取拉索索力。這種方法量測的準確性高，穩定性較好，易于長期監 測，選擇恰當的傳感器除滿足施工

28、控制監測需要外，還可用于橋梁使用過程中的索力量測。 振動頻率量測法是利用索力與索的振動頻率之間存在對應關系的特點。在已知索的長度、 兩端約束情況、分布質量等參數時通過測量索的振動頻率，進而計算出索的拉力。橋梁結構 中的索并不處于絕對靜止狀態，而是時刻發生著環境隨機振動，且各階頻率混在一起，要用 精密的檢振器才能感受，通過頻譜分析，根據功率譜圖上的峰值才能判定其各階頻率。頻率 得到后即可據以求算索力?，F有的儀器及分析手段使頻率測定精度可達0.005Hz0.3 0.5當索的端部約束不明顯時，通常需經現場試驗確定相應的換算長度。振動頻率法在實施中要求現場制 作人員有一定的經驗。在監測中應根據實際情況

29、選用最為合適的測試方法。為確保監測的準 確性，最好是上述兩種或三種方法同時并用，互為校驗，在掌握了某種關系和規律后，也可 采用以某種方法為主，以其他方法作為校核的方式進行大批量監測。.（3）振動頻率量測法這種方法是利用索力與索的振動頻率之間存在對應關系的特點，在 已知索的長度、兩端約束情況、分布質量等參數時通過測量索的振動頻率，進而計算出索的 拉力。根據弦振動理論，當張緊索抗彎剛度可忽略時（即柔性索），其動力平衡方程：mg x2yt2-T2yx2=0（1）式中:y為橫向坐標（垂直于索的長度方向）。x為縱向坐標（沿索的長度方向）。m為單位長度的質量。g為重力加速度。T為索的張力。t為進度。若索的

30、兩端為鉸接 時，可得：T=4mL2n2g x f2n（2）式中:fn為索的第n階自振頻率。L為索的計算長度。n為振 動階數。當索的抗彎剛度不能忽略 （即剛性索 ） ，且索的兩端為鉸接時，同樣可根據動力平 衡條件得到 :T=4mL2n2g x f2n-n2EIL2（3） 式中 :EI 為索的抗彎剛度。橋梁結構中的索并不 處于絕對靜止狀態，而是隨著環境變化隨機振動，且各階頻率混在一起，要用精密的檢振器 才能感受，通過頻譜分析，根據功率譜圖上的峰值才能判定其各階頻率，頻率得到后即可據 以求索力。現有的儀器及分析手段使頻率測定精度可達0.005Hz 。當索的端部約束不明顯時，通常需經現場確定相應的換算

31、長度。振動頻率法要求現場制作人員有一定的經驗。在監 測中應根據實際情況選用最為合適的測試方法。為確保監測的準確性，最好是上述2 種或 3種方法同時并用，互為校驗，在掌握了某種關系和規律后，也可采用某種方法作校核的方式 進行大批量監測。 .4）預應力監測預應力水平監測方法這種方法是控制橋梁施工的一種重要的監測措施。預應力水平是影 響預應力橋梁 （如連續梁、連續剛構橋等 ）施工控制的目標實現的主要因素之一。在監測中 主要是對預應力筋的張拉真實應力、預應力管道摩阻損失及其永存預應力值進行監測。對于 前者，通常在張拉時通過在張拉千斤頂與工作錨板之間設置壓力傳感器測得。對于后兩者， 可在指定截面的預應力

32、筋上貼電阻應變片測其應力，張拉應力與測得的應力之差即為該截面 的預應力管道摩阻損失值。 .5）溫度溫度監測對于大跨度橋，特別是斜拉橋、懸索橋等，其溫度效應是十分明顯的。如斜拉 橋斜拉索在溫度變化時將相應伸長或縮短，直接影響主梁高程。懸索橋主纜索線形矢高將隨 溫度的改變而變化， 如果溫度發生了改變，其索塔也會跟隨改變，出現變位，這些都會對 主纜的架設、吊桿下料長度等產生很大影響。懸臂施工連續剛構（ 梁） 橋高程也將隨溫度的變化發生上 （ 下） 撓。由于在進行懸臂施工時，它的連續剛構標高會跟隨溫度有所變化，所 以，在進行橋梁施工時必須要控制好結構的溫度，從而才能掌握好合理的架設以及立模進 度，準確

33、測量出橋梁結構的溫度效應，這對于監控橋梁施工是十分重要的。因此，在大跨度 橋梁項目建設周期中對結構的溫度進行監測尋求合理的立模、架設等進度，修正實測的結構 狀態的溫度效應，對橋梁按目標施工和實施施工監控是十分重要的。 .目前，結構溫度的測量方法較多，包括輻射測溫法、電阻溫度計測溫法、熱電偶測溫法 等。每種方法的測量范圍、精度和測量儀器的體積及測量繁雜程度都有所不同，通常應選用 體積小、附著性好、性能穩定、精度高且可進行長距離傳輸監測結果的測溫元件。 .對于懸索橋主纜架設期間的溫度監測，其重點應放在基準索股和一般索股上。通常沿跨 長方向選擇多點 （ 斷面） 進行測量，每一斷面則沿索股周長上、下和

34、左、右對稱布置溫度傳 感器，并使其緊貼于索股表面股絲之間，確保所測溫度是索股表面股絲的真實溫度，在基準 索股線形觀測的同時對各斷面溫度進行監測。在一般索股架設時對基準索股和欲調一般索股 同時進行溫度監測。根據基準索股和欲調索股的相對溫差計算其間的相對高差修正值。在監 測懸索橋架設溫度時，必須要放到一般以及基準索股上，這也是一個重點。在一般情況下， 進行測量時可以沿跨長的方向進行多點的選擇，對于每一個斷面都可以沿著索股進行布置。 再應用溫度傳感器測量，同時要緊貼在索股和股絲之間，這樣才能保證測量的溫度具有準確 性。架設一般索股時，可以對一般以及基準索股同時監測，再根據它們的溫差進行有效的修 正，

35、計算出準確值。 .對斜拉橋斜拉索、懸索橋主纜等成纜結構的溫度狀態確定正確與否，將直接影響其主梁 立模標高的確定和加勁梁吊裝架設的控制計算。由于鋼絲間的空隙影響，纜索橫截面內的溫 度場分布很不均勻，根據國內外經驗，對直徑較小的纜索，其平均溫度可取主纜表面測點溫 度的平均值，但對直徑超過 60cm 的纜索，應對其表面測點的平均溫度進行適當地修正才能 作為其平均溫度 （ 即計算溫度取用值 ） 。.對連續剛構梁體、斜拉橋和懸索橋索塔等混凝土結構的溫度測量包括表面溫度測量和體 內溫度測量兩方面。對結構表面溫度采用表面溫度點測計測量，點測計測量靈活性大，可對 任意點處的表溫進行測量。對體內溫度測量通常是將

36、選好的溫度傳感器貼在鋼筋上，在作防 潮和防機械損傷處理后埋入指定截面的混凝土體內并引出導線，通過溫度測量顯示儀讀取溫度值。由于大跨度橋梁結構的結構溫度是一個復雜的隨機變量，它與橋梁所處的地理位置、 方向、自然條件 （ 如環境氣溫、當時風逵風向、日照輻射強度） 、組成構件的材料等因素有著密切的關系，設計中很難預計施工期間的結構實際溫度。 .一般情況下，橋梁的結構溫度會隨時發生改變，也是相對復雜的，與它的自然條件以及 地理位置、構成材料以及方向等各個方面都有著一定的聯系。在設計過程當中很難判斷出它 的具體溫度，所以，為保證大橋施工達到設計要求的內力狀態和線形，必須對結構實際溫度 進行實地監測，監測

37、時要特別注意對結構局部溫度與整體溫度相結合的測量，只有準確掌握 了施工結構整體溫度分布狀態才能有效地克服溫度對施工結構行為的影響，并且在進行監測 時必須要注意到它的結構是否發生了改變，要把局部與整體的溫度相結合進行監測，必須要 準確地掌握橋梁的整體溫度，以及它的分布狀態，從而進一步掌握施工結構是否受到了溫度 的作用，可以及時做好調整。 .因此，為保證大橋施工達到設計要求的內力狀態和線形，必須對結構實際溫度進行實地 監測。監測時要特別注意對結構局部溫度與整體溫度相結合的測量，只有準確掌握了施工結 構整體溫度分布狀態才能有效地克服溫度對施工結構行為的影響。 .6）穩定監控：橋梁的穩定性得到越來越多

38、的重視，但主要還是注重于橋梁建成后的穩定計算。對項目 建設周期中可能出現的失穩現象還沒有可靠的檢測手段，尤其是隨著橋梁跨徑的增長、受動 荷載或突發情況的影響，還沒有快速反應系統。為此，應建立一套完整的穩定監控系統。目前主要通過穩定分析計算（穩定安全系統），并結合結構應力、變形情況來綜合評定、控制其穩定性。 .7）安全監控：橋梁項目建設周期中的結構安全監控是橋梁施工控制的重要內容，只有保證了項目建設 周期中的結構安全，才談得上其他控制與橋梁的建成。其實，橋梁施工安全控制是上述變形 控制、應力控制、穩定控制的綜合體現、上述各項得到了控制，安全也得到了控制（由于橋 梁施工質量問題引起的安全問題除外）

39、。 .四、 橋梁施工控制施工控制的追求，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，指導和控制施工，確保橋梁線形，控制施工內力及變形， 保證橋梁正常使用的安全性。 .大型橋梁的施工控制是一個：施工一量測一識別一修正一預報一施工的循環過程，施工控制的最基本要求是確保施工中結構物的安全，其次必須保證結構物的外形和內力狀態符合 設計要求。施工監測的方法很多，具體應根據監測對象、監測追求、監測頻度、監測進度長 短等情況選定方便、可靠的監測方法。 .1. 橋梁施工控制的內容(

40、1) 結 構變形控制橋梁結構尺寸的控制是施工控制的基本要求。但結構在施工形成過程中均要產生變形， 加之項目建設周期中各種誤差的累積，因此任何一個結構不可能達到與設計尺寸完全的吻 合，故要盡量減少結構尺寸與設計尺寸的偏差，并將其降到允許的程度。橋梁施工中對結構 的最終誤差應按公路橋涵施工技術規范 (JTJ041-89) 的要求，把尺寸偏差控制在一定范 圍內。 .(2) 結 構應力控制 結構應力控制好與壞，在外觀檢查時不易發現。但是，如果結構實際應力狀態與設計應 力狀態不符，將會對結構造成危害，并較之結構變形的影響為大，所以，在對橋梁進行施工 控制時，尤其要注意對結構應力的監控。 .1) 施加預應

41、力的一般要求 張拉機具與錨具應在進場時進行檢查和校驗。千斤頂與壓力表應配套校驗，以確定張拉力與壓力表讀數之間的關系曲線。所用壓力表的精度不宜低于1.5 級。校驗千斤頂用的試驗機或測力計的精度不得低于± 2%。 . 預應力鋼材用應力控制方法張拉時，應以伸長值進行校核，實際伸長值與理論值之差應控制在 6%以內。2) 其它橋梁體系內力控制 除預應力混凝土結構主要控制預加力外，其它橋梁體系的結構應力狀態應盡量與設計應力狀態相符，若產生偏差，其偏差不超過±5%。 . 斜拉橋復測斜拉索張拉力允許偏差為土5% 懸索橋主纜索和吊桿拉力允許偏差為土5%(3) 結 構穩定性控制橋梁結構的穩定關

42、系到橋梁的安全，它與橋梁的強度有同等重要的意義。世界上曾經有 過不少橋梁在項目建設周期中，由于失穩而導致全橋破壞的例子，最典型是加拿大的 Quebec 橋。該橋南側錨碇架快完工時，由于懸臂端下弦桿的腹板翹曲而發生突然崩塌墜 落。我國四川州河大橋也因懸臂體系的主梁在吊裝主跨中段時承受過大的軸力而失穩破壞。 因此，橋梁項目建設周期中不僅要嚴格控制變形和應力，而且要嚴格控制施工各階段結構構 件的局部和整體穩定。 .(1) 鋼橋 鋼橋在施工架設過程中應保證橫向和縱向的傾覆穩定性，穩定系數不小于1.3。 結構單肢長細比應小于規范容許值。 鋼筋混凝土及預應力混凝土結構鋼筋混凝土及預應力混凝土結構的穩定，應

43、按軸心受壓公式計算。當細長比 入大于規范所列數值時，可按臨界力控制穩定，其穩定系數應大于45。考慮到項目建設周期進度短，其穩定安全系數至少大于3。 .2. 影響橋梁施工控制的因素結構參數是指施工控制中結構施工模擬分析的基本資料，其準確性直接影響分析結果。結構參數主要包括下列內容( 1)材料容重：是引起結構內力與變形的重要因素，例如混凝土材料及鋼筋含量對鋼筋混 凝土容重的取值有很大影響。在計算中，由于假定的容重的數值和實際的容重是存在差異 的，施工控制中必須對其進行準確識別。 .(2) 結構部件截面尺寸：任何施工都存在誤差，這種誤差值將直接導致截面特性誤差，從 而影響了結構內力和變形的分析結果。

44、截面尺寸誤差通?？刂圃谝幏对试S的范圍內。( 3)材料彈性模量：材料彈性模量和結構變形有直接的關系，施工成品的彈性模量與設計 采用值是不一致的，所以在項目建設周期中，要根據施工進度經常性地進行現場實際抽樣試 驗，作必要的修正。 .( 4)材料的熱膨脹系數：熱膨脹系數的準確與否也將對施工控制帶來影響，例如合攏段施 工等，尤其對鋼結構要特別注意。 .(5) 施工荷載：施工荷載取值誤差，對內力和變形均有影響，故不能忽視( 6)預加應力：索力梁的預應力是預應力混凝土結構內力和變形控制的重要參數，施工控 制要對其誤差作合理控制。面對斜拉橋、斜拉索力的控制直接影響梁的標高和塔的傾斜值， 因而預應力或索力是梁

45、和斜拉橋控制的主要因素。 .施工因素無論怎樣卓越的施工單位，即使是掌握了先進的施工技術和新穎的施工設備以 及良好的施工管理，也不可避免地存在施工誤差，例如構件制作、安裝誤差等。這些誤差直 接影響了施工控制，反過來，使這些誤差均控制在規范允許范圍之內，優化在調試的控制之 中，最終實施的結果才能符合夢想的結構形態要求。 .3. 橋梁施工控制的分析方法1）前進分析：前進分析的追求在于確定成橋結構及各施工階段的受力狀態。這種計算的特 點是：隨著施工階段的推進，結構形式、邊界約束、荷載形式在不斷改變，前期結構發生突 變和幾何位置的改變，因而，前一階段結構狀態將是本次施工階段結構分析的基礎，前進分 析的計

46、算可按有限元方法進行。 .（2）倒退分析：倒退分析的基本思想是假定時刻結構內力分布滿足前進分析時刻的結果， 線形滿足設計軸線。在此初始狀態下，按照前進分析的逆過程，對結構進行倒拆，分析每次 卸除一個施工段對剩余結構的影響，在一個階段內分析得到的結構位移、內力便是夢想施工 狀態。 .（3）誤差分析：為了能及時有效地將實測數據（體系本身的變化、撓度、應力、現場氣 溫等）、調整參數信息、誤差信息反饋到實際施工控制中，指導現場施工作業，可編制基于 現代控制論中的隨機最優控制理論和有限元法的計算程序，建立現場計算機工作站（EWS，將實測結構控制參數輸入，得出有效調整量，獲得最優調整技術指導文件，同時 預

47、告下階段結構狀態。 .4. 橋梁施工控制的方法橋梁施工控制技術，就是把現代控制理論應用在橋梁項目建設周期中，確保在項目建設 周期中，橋梁結構的內力、變形一直處于允許的安全范圍內，確保最終的實際橋梁變形和內 力符合設計夢想的變形和內力的要求。 .橋梁結構設計時，參數的選取 (如材料特性、密度、截面特性等 ) 、施工狀況的確定 ( 施 工荷載、混凝土收縮徐變、預應力損失、溫度、濕度、進度等參數) 和結構分析模型等諸多因素的影響，以及混凝土材料的非均勻性和不穩定性，大跨度預應力混凝土連續梁、 T 型剛 結構、連續剛結構等梁橋項目建設周期中結構的實際狀態與設計狀態很難完全吻合。因此在 橋梁項目建設周期中，必須對施工預拱度、主梁體內的應力等進行嚴格的施工控制。目前施 工控制方法主要有三種 : 一是采用糾偏終點控制法。二是應用現代控制理論中的自適應控 制法。三是設計時給予主梁標高和內力最大的誤差容許值控制法。 .(1) 糾 偏終點控制糾偏終點控制的方法，即在項目建設周期中，對產生主梁線形偏差的因素跟蹤控制，隨