CN103033293B - 一种监控桥梁施工质量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种监控桥梁施工质量的方法，所述方法包括：建监控模型，确定监控参数，监控参数。本发明有效地解决了薄壁高墩连续刚构桥施工控制技术的难题，应用效果良好，经济和社会效益明显，可为类似工程提供参考和借鉴。

Description

一种监控桥梁施工质量的方法

技术领域：

本发明涉及桥梁建筑领域，更具体涉及一种监控桥梁施工质量的方法。

背景技术：

空心薄壁高墩连续刚构桥是在连续梁桥和T型刚构桥的基础上发展起来的大跨径桥梁，具有跨越能力大，行车舒适，无需大型支座等特点。该类桥梁特别适合于跨越深谷、大河、急流的桥位。近年来，国家加大基础设施方面的投资，穿越山岭重丘区架设在陡坡深谷之间的高墩大跨度桥梁日益增多，给高墩、大跨度连续刚构桥的发展带来了新的机遇；同时，如何有效地提高该类桥梁的施工控制水平，确保结构的安全和稳定，保证结构的受力合理和线形平顺，为大桥安全、顺利地建成提供技术保障，是施工中特别需要关注的问题。

发明内容：

本发明的目的是提供一种精密度高、可靠性好的空心高墩垂直度控制和连续梁线形控制方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种监控桥梁施工质量的方法，所述桥梁为空心薄壁高墩连续刚结构桥，所述方法包括：建监控模型，确定监控参数，监控参数。

本发明提供的一种监控桥梁施工质量的方法，所述参数包括结构应力参数和梁端立模标高参数。

本发明提供的一种监控桥梁施工质量的方法，所述结构应力检测器为钢弦传感器；所述钢弦传感器包括位于同一轴线上的紧固装置、拉杆和壳体，所述紧固装置和拉杆依次对称设置在壳体两端，所述钢弦传感器的钢弦设置在该传感器的轴线上，钢弦两端通过由内向外依次对称设置在轴线两端的紧固块和钉柱固定在固定端,所述钢弦通过线圈带电振动，所述线圈通过导线与控制装置相连。

本发明提供的另一优选的一种监控桥梁施工质量的方法，所述控制装置包括控制电路、激发电路、放大电路、通信电路、A/D转换电路和供电电路，所述控制电路通过激发电路对所述钢弦的连接，使所述钢弦产生振动，并产生电动势，所述电动势通过放大电路、A/D转换电路至控制电路计算，所述控制电路计算的实际工程应变量通过通信电路传出。

本发明提供的再一优选的一种监控桥梁施工质量的方法，所述立模标高采用以下公式确定：

Hi=Ho+fi+fm+Fx，

式中：Hi为待浇梁段前端底板处挂篮底盘模板标高，

Ho为该点设计标高，

fi为本梁段及以后各梁段对该点的挠度影响值，

fm为挂篮弹性变形对该点的影响值，

Fx为由混凝土徐变收缩、日照及季节温度变化、结构体系转换、二期恒载、活载的一半等因素对该点挠度影响；

其中：fi＝fa＋fb＋fc，

式中：fa为已完成结构的累计变形；

fb为施工节段和挂篮自重作用在已完成节段上引起的结构变形；

fc为施工节段和挂篮自重引起的挂篮变形。

本发明提供的又一优选的一种监控桥梁施工质量的方法，按照参数识别，对上述所述一些重要的参数进行识别，得到修正的结构参数，重新计算各施工节段的理想状态，就可对理想状态的立模标高进行预测和调整。

本发明提供的又一优选的一种监控桥梁施工质量的方法，所述立模标高需先测出前一节段的实际标高，再叠加设计温度场下前后两个节段的标高差，即可得到考虑温度影响效应的主梁立模标高。

本发明提供的又一优选的一种监控桥梁施工质量的方法，采用激光垂准仪和全站仪对薄壁高墩的连续刚构桥垂直度进行分层纠偏调整、翻模精确校准控制测量。

本发明提供的又一优选的一种桥梁的施工控制方法，所述激光垂准仪、全站仪对薄壁高墩的连续刚构桥垂直度的测量结果相符，则判定模板安装合格，可以进入下道工序施工，若两者差值超过2mm，分别重新检查。

本发明提供的又一优选的一种监控桥梁施工质量的方法，所述桥梁监控的参数理论值采用正装分析法计算。

和最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案的有益效果是：本发明有效地解决了薄壁高墩连续刚构桥施工控制技术的难题，应用效果良好，经济和社会效益明显，可为类似工程提供参考和借鉴。

本发明方法减小了施工难度，降低了施工风险，提高了全桥合拢精度；并形成成套控制技术，有效地节约了使用资金。

本发明方法根据施工全过程中实际发生的各项影响桥梁内力与变形的参数，结合实测的内力与变形数据，随时分析各施工阶段结构各部位的内力、变形与预测值的差值并找出其原因，提出相应对策，以确保该桥在建成后桥梁结构内力、线形与设计相符。

本发明方法以垂准仪控制为主，全站仪控制为辅的办法控制高墩施工，既大大减少了测量对施工周期的影响，加快了施工进度，又能减少了测量人员和全站仪数量，降低了施工成本，提高了经济效益。

本发明方法利用有效的优化方法进行参数识别和误差调整，建立了完善的桥梁综合监控体系，保证了成桥应力状态及施工过程中的安全，确保了桥梁线形满足设计要求。

附图说明

图1为一种技术路线示意图；

图2为钢弦传感器结构图；

其中1:壳体，2:钢弦，3:滑动块，4：紧固块，5：拉杆，6:激发线圈，7：接收线圈8：控制装置，9:固定端，10：钉柱。

具体实施方式

下面结合实施例对发明作进一步的详细说明。

实施例1：

如图1所示，首先确定桥梁施工的监控目的和监控内容，为合理成桥状态提供技术数据，准确给定和及时调整梁端立模标高，确保合龙精度，使成桥后的结构线型和内力满足设计要求。建立桥梁的计算模型并确定控制参数，特别对桥梁的立模标高的确定，立模标高采用以下公式确定：

Hi=Ho+fi+fm+Fx，

式中：Hi为待浇梁段前端底板处挂篮底盘模板标高，

Ho为该点设计标高，

fi为本梁段及以后各梁段对该点的挠度影响值，

fm为挂篮弹性变形对该点的影响值，

Fx为由混凝土徐变收缩、日照及季节温度变化、结构体系转换、二期恒载、活载的一半等因素对该点挠度影响；

其中：fi＝fa＋fb＋fc，

式中：fa为已完成结构的累计变形；

fb为施工节段和挂篮自重作用在已完成节段上引起的结构变形；

fc为施工节段和挂篮自重引起的挂篮变形。

立模标高需先测出前一节段的实际标高，再叠加设计温度场下前后两个节段的标高差，即可得到考虑温度影响效应的主梁立模标高。

对施工监控的理论值进行计算，通过仿真模型，利用最小二乘法原理进行参数识别和误差调整，从而对计算模型进行调整，使测量值与施工时不断变化的实测值有更好的吻合。

如图2所示，在桥梁施工过程中，对应力测点进行分布，采用钢弦传感器对对应力进行测量。钢弦传感器包括位于同一轴线上的紧固装置、拉杆5和壳体1，该紧固装置和拉杆5依次对称设置在壳体两端，所述钢弦传感器的钢弦2设置在该传感器的轴线上，钢弦两端通过由内向外依次对称设置在轴线两端的紧固块4和钉柱10固定在固定端9,所述钢弦2通过线圈带电振动，所述线圈通过导线与控制装置8相连。线圈为两个，一个为激发线圈6，另一个为接收线圈7，两个磁头线圈的导线从柱形壳体1内导出，导出后与控制装置8相连；

所述控制装置8包括控制电路、激发电路、放大电路、通信电路、A/D转换电路和供电电路，所述控制电路通过激发电路对所述钢弦的连接，使所述钢弦产生振动，并产生电动势，所述电动势通过放大电路、A/D转换电路至控制电路计算，所述控制电路计算的实际工程应变量通过通信电路传出。

施工中若若实际监控所述桥梁控制参数不满足理论值，停止施工，查明原因及时采取有效措施，如满足理论值，继续施工。

本发明方法采用激光垂准仪和全站仪对薄壁高墩的连续刚构桥垂直度进行分层纠偏调整、翻模精确校准控制测量。所述激光垂准仪、全站仪对薄壁高墩的连续刚构桥垂直度的测量结果相符，则判定模板安装合格，可以进入下道工序施工，若两者差值超过2mm，分别重新检查。桥梁监控的参数理论值采用正装分析法计算。

最后应该说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种监控桥梁施工质量的方法，所述桥梁为空心薄壁高墩连续刚结构桥，其特征在于：所述方法包括：建监控模型，确定监控参数，监控参数；

所述参数包括结构应力参数和梁端立模标高参数；

结构应力检测器为钢弦传感器；所述钢弦传感器包括位于同一轴线上的紧固装置、拉杆和壳体，所述紧固装置和拉杆依次对称设置在壳体两端，所述钢弦传感器的钢弦设置在该传感器的轴线上，钢弦两端通过由内向外依次对称设置在轴线两端的紧固块和钉柱固定在固定端,所述钢弦通过线圈带电振动，所述线圈通过导线与控制装置相连；

所述控制装置包括控制电路、激发电路、放大电路、通信电路、A/D转换电路和供电电路，所述控制电路通过激发电路对所述钢弦的连接，使所述钢弦产生振动，并产生电动势，所述电动势通过放大电路、A/D转换电路至控制电路计算，所述控制电路计算的实际工程应变量通过通信电路传出；

所述梁端立模标高参数采用以下公式确定：

Hi＝Ho+fi+fm+Fx，

式中：Hi为待浇梁段前端底板处挂篮底盘模板标高，

Ho为待浇梁段前端底板处挂篮底盘模板的设计标高，

fi为本梁段及以后各梁段对待浇梁段前端底板处挂篮底盘模板的挠度影响值，

fm为挂篮弹性变形对待浇梁段前端底板处挂篮底盘模板的影响值，

Fx为混凝土徐变收缩、日照及季节温度变化、结构体系转换、二期恒载和活载的一半的因素对待浇梁段前端底板处挂篮底盘模板的挠度影响；

其中：fi＝fa+fb+fc，

式中：fa为已完成结构的累计变形；

fb为施工节段和挂篮自重作用在已完成节段上引起的结构变形；

fc为施工节段和挂篮自重引起的挂篮变形。

2.如权利要求1所述的一种监控桥梁施工质量的方法，其特征在于：按照参数识别，对上述参数进行识别，得到修正的结构参数，重新计算各施工节段的理想状态，就对理想状态的梁端立模标高参数进行预测和调整。

3.如权利要求1所述的一种监控桥梁施工质量的方法，其特征在于：所述梁端立模标高参数需先测出前一节段的实际标高，再叠加设计温度场下前后两个节段的标高差，即可得到考虑温度影响效应的梁端立模标高参数。

4.如权利要求1所述的一种监控桥梁施工质量的方法，其特征在于：采用激光垂准仪和全站仪对薄壁高墩的连续刚构桥垂直度进行分层纠偏调整、翻模精确校准控制测量。

5.如权利要求4所述的一种监控桥梁施工质量的方法，其特征在于：所述激光垂准仪、全站仪对薄壁高墩的连续刚构桥垂直度的测量结果相符，则判定模板安装合格，进入下道工序施工，若两者差值超过2mm，分别重新检查。

6.如权利要求1所述的一种监控桥梁施工质量的方法，其特征在于：所述桥梁监控的参数理论值采用正装分析法计算。