CN117034400A - 大跨度桥梁施工监控方法 - Google Patents

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CN117034400A CN202310619315.3A CN202310619315A CN117034400A CN 117034400 A CN117034400 A CN 117034400A CN 202310619315 A CN202310619315 A CN 202310619315A CN 117034400 A CN117034400 A CN 117034400A
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徐子通
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Abstract

本发明涉及大跨度桥梁施工技术领域，提供一种大跨度桥梁施工监控方法，大跨度桥梁施工监控方法包括：在施工现场实测拱肋变形、主梁变形和吊杆索力；将拱肋变形、主梁变形以及吊杆索力分别与各自的理论计算值进行分析比较；根据桥梁在施工荷载下的分析结果，反馈下一工序执行内容。根据施工现场测量与采集资料，对结构的状态进行仿真分析并与设计资料对比，给出结构当前阶段系梁和拱肋应力(应变)或吊杆力状态及结构线形分析报告，对后续施工状态进行预测，提出施工控制建议。在提供目标与决策依据的同时，保证施工安全和质量，最终使施工成桥状态符合设计要求。

Description

大跨度桥梁施工监控方法
技术领域
本发明涉及大跨度桥梁施工技术领域，特别是涉及一种大跨度桥梁施工监控方法。
背景技术
在大跨度桥梁施工过程中，对于先梁后拱少支架拼装钢管混凝土结构的桥梁，对成桥拱轴线形、箱梁内力及吊杆张拉力有较严的要求，每个节点坐标的变化都会影响结构内力的分配。桥梁线形一旦偏离设计值，势必导致内力偏离设计值。另外，结构各构件之间刚度相差较大，受吊杆力、温度变化、风力和日照影响、施工临时荷载等复杂因素干扰等，使力与变形的关系十分复杂。在施工计算中，虽然可以采用多种计算方法，计算出各施工阶段的吊杆力和相应的梁体、拱肋变形，但是按理论计算所给出的吊杆力、线形进行施工时，结构的实际变形却未必能达到预期的结果。这主要是由于设计时所采用的计算参数诸如材料的弹性模量、构件重量、施工中温度变化以及施工临时荷载条件等与实际工程中所表现出来的不完全一致所引起的。复杂桥梁在施工中表现出来的这种理论与实际的偏差具有累积性，如不加以及时有效的控制和调整，结构线形最终会显著偏离设计目标，影响成桥后的内力状态。
发明内容
本发明旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种大跨度桥梁施工监控方法，可以使桥梁结构在满足相应规范和具体设计要求、达到特定性能指标最优条件下，使各施工阶段实现期望的结构状态。
根据本发明实施例提供的大跨度桥梁施工监控方法，包括：
在施工现场实测拱肋变形、主梁变形和吊杆索力；
将所述拱肋变形、所述主梁变形以及所述吊杆索力分别与各自的理论计算值进行分析比较；
根据桥梁在施工荷载下的分析结果，反馈下一工序执行内容。
根据本发明的一个实施例，所述根据桥梁在施工荷载下的分析结果，反馈下一工序执行内容的步骤，包括：
通过施工控制实时跟踪分析，对在后施工状态的线形及变位作出预测，提供施工控制参数，使施工沿着设计规定的轨道进行。
根据本发明的一个实施例，所述通过施工控制实时跟踪分析，对在后施工状态的线形及变位作出预测，提供施工控制参数，使施工沿着设计规定的轨道进行的步骤，具体包括：
计算现场实测的所述桥梁的结构线形或者标高与理论分析计算值的误差；
确定所述误差大于误差阈值，则将所述误差输入至参数辨识系统中自动调节计算模型的相关计算参数，且调整后的所述计算模型的输出结果与现场的实测结果一致；
根据调整后的所述计算模型提供施工控制参数。
根据本发明的一个实施例，所述通过施工控制实时跟踪分析，对在后施工状态的线形及变位作出预测，提供施工控制参数，使施工沿着设计规定的轨道进行的步骤，具体包括：
将所述桥梁划分为多个节段进行施工，并将每个所述节段进行编号；
对编号在前的所述节段进行施工时及时进行测量并跟踪分析，对在后施工的所述节段及时预测、发现以及纠正，并提供施工控制参数。
根据本发明的一个实施例，所述施工控制包括主梁控制、主拱控制以及吊杆张拉控制；
所述主梁控制包括：通过目标线形进行悬浇梁段施工控制以及通过目标中线实现中跨合龙控制；
所述主拱控制包括：设置预拱度、在拱肋拼装时控制拱轴线的成形以及控制拱肋各点的相对坐标，钢管混凝土浇筑须两侧对称进行，在灌注混凝土前后、吊杆张拉前后以及桥面二期铺装前后密集测试主拱的线形和应力状态；
所述吊杆张拉控制包括：在施工过程中进行两次吊杆索力的张拉，采用正装迭代的方法进行调索，以满足设计要求的吊杆索力、桥面和拱肋线形。
根据本发明的一个实施例，在施工现场实测拱肋变形的步骤，具体包括：
在吊杆与拱肋交接处布置拱肋变形测点，选取主梁两片拱肋进行测点布置；
拱肋变形测点处布设全站仪配套的棱镜，用全站仪分别测量拱肋变形测点坐标，计算得出拱轴线形和变位。
根据本发明的一个实施例，所述在施工现场实测拱肋变形的步骤，还包括：
在各段拱肋吊装前后、拆除拱肋支架前后、吊杆张拉完成前后、桥面铺装完成前后、二次调索成桥后各测一次。
根据本发明的一个实施例，在施工现场实测主梁变形的步骤，具体包括：
施工阶段在挂篮移动前后、混凝土浇筑前后、预应力张拉前后、合龙段混凝土浇筑前后及钢束张拉前后测量每一节段的梁顶标高；
主梁合龙后在主拱架设、吊杆张拉以及二期铺装前后阶段，在中跨主梁的吊杆处、1/4跨、跨中以及3/4跨测量梁顶标高。
根据本发明的一个实施例，所述在施工现场实测主梁变形的步骤，还包括：
获取位移测点处的环境温度；
根据所述环境温度确定温度稳定时段，在所述温度稳定时段实测所述主梁变形。
根据本发明的一个实施例，所述在施工现场实测吊杆索力的步骤，具体包括：
获取吊杆的振动频率；
根据所述振动频率推算吊杆拉力，并根据现场的标定关系确定修正系数；
根据所述修正系数和所述吊杆拉力确定所述吊杆索力。
本发明中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：
根据本发明实施例提供的大跨度桥梁施工监控方法，包括：在施工现场实测拱肋变形、主梁变形和吊杆索力；将拱肋变形、主梁变形以及吊杆索力分别与各自的理论计算值进行分析比较；根据桥梁在施工荷载下的分析结果，反馈下一工序执行内容。根据施工现场测量与采集的资料，对结构的状态进行仿真分析并与设计资料对比，给出结构当前阶段系梁和拱肋应力(应变)或吊杆力状态及结构线形分析报告，对后续施工状态进行预测，提出施工控制建议。在提供目标与决策依据的同时，保证施工安全和质量，最终使施工成桥状态符合设计要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的大跨度桥梁施工监控方法的流程图之一；
图2为本发明实施例提供的大跨度桥梁施工监控方法的自适应施工控制基本原理图；
图3为本发明实施例的上游拱肋变形测点布置图；
图4为本发明实施例的下游拱肋变形测点布置图；
图5为本发明实施例的悬臂浇筑连续梁主桥挠度测试断面；
图6为本发明实施例的主梁标高测点布置示意图；
图7为本发明实施例的主梁施工完成后位移测点纵断面布置图；
图8为本发明实施例的主梁应力测试断面；
图9为本发明实施例的主梁应力测点横断面布置图；
图10为本发明实施例的拱肋应力测试点分布图；
图11为本发明实施例的主拱断面应力测点具体位置布置图。
具体实施方式
为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合发明中的附图，对发明中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
在施工计算中，虽然可以采用多种计算方法，计算出各施工阶段的吊杆力和相应的梁体、拱肋变形，但是按理论计算所给出的吊杆力、线形进行施工时，结构的实际变形却未必能达到预期的结果。这主要是由于设计时所采用的计算参数诸如材料的弹性模量、构件重量、施工中温度变化以及施工临时荷载条件等与实际工程中所表现出来的不完全一致所引起的。复杂桥梁在施工中表现出来的这种理论与实际的偏差具有累积性，如不加以及时的有效的控制和调整，结构线形最终会显著偏离设计目标，影响成桥后的内力状态。
根据本发明实施例提供的大跨度桥梁施工监控方法，请参阅图1，包括：
S100、在施工现场实测拱肋变形、主梁变形和吊杆索力。
S200、将拱肋变形、主梁变形以及吊杆索力分别与各自的理论计算值进行分析比较。
S300、根据桥梁在施工荷载下的分析结果，反馈下一工序执行内容。
大跨度连续梁拱桥的施工需要经历一个复杂而又漫长的施工过程，结构中的各部分是在施工过程中逐步形成的，各个施工阶段不仅结构受力体系不同，而且施工荷载与成桥状态有一定的差异，因此施工过程中必须对结构进行状态分析，以确定各个施工阶段结构的理想内力状态及理想几何线形。
确定结构状态分析方法的目的是为了使桥梁在施工过程中，结构状态达到理想控制目标，成桥后满足设计要求。理想控制目标是指桥梁结构在满足相应规范和具体设计要求、达到特定性能指标最优条件下各施工阶段期望实现的结构状态。确定桥梁结构的理想状态可以采用：倒装施工分析法、正装施工分析法及优化设计法三种方法，本发明实施例中拟定采用正装施工分析法进行结构状态分析。
由于桥梁结构的几何线形与内力状况都与分阶段施工方法密切相关，因此必须应用有限元方法对桥梁结构进行施工仿真分析。为了控制该桥施工过程中每个阶段的结构行为，使其成桥线形和受力状态满足设计要求，需要事先确定桥梁结构在施工阶段的受力和变形的理论状态。
各施工阶段结构的内力和线形理论状态可通过正装分析方法来确定，即根据该桥实际施工方案进行逐节段计算，分析过程中结构形式、边界约束、荷载形式均在不断地改变，前一阶段结构状态将是本次施工阶段的结构分析的基础。而实际施工过程中，无论是结构材料参数、结构尺寸和边界条件等都不可能完全与设计取值一致。因此，在施工过程中，统计和分析每一个施工阶段的相关参数数据，修正正装分析过程中所对应的数据，以减小目标预期值与最终实际值之间的不一致性。
设计参数误差是引起桥梁施工误差的主要原因之一。由于存在设计参数误差，对桥梁结构进行初步分析得到的桥梁的设计参数值和施工后结构实际状态的参数值总会存在一定的偏差。在桥梁施工控制中，对于设计参数误差的调整就是通过量测施工过程中实际结构的几何参数，分析结构的实际状态与理想设计状态的偏差，用误差分析理论来确定或识别引起这种偏差的大小，然后对设计参数误差进行修正，使桥梁结构的理想预测状态与实际状态相一致，从而达到施工监控的目的。为达到这个目的，首先要确定引起桥梁结构偏差的主要设计参数，其次就是运用各种理论和方法来监控这些参数误差，最后得到设计参数的准确预测值。
虽然影响结构状态的设计参数很多，但是它们对结构状态的影响程度不同，这些参数主要有：(1)结构几何尺寸参数；(2)截面特征参数；(3)与时间相关的参数，如收缩、徐变、温度场等；(4)荷载参数；(5)材料特性参数。
在施工监控中主要控制对结构状态影响较大的设计参数，即主要参数。确定了主要设计参数后，我们就要对主要设计参数进行正确的估计，根据参数估计和结构分析，对原假设参数进行修改。
本发明实施例中将灰色预测理论引入桥梁现行监控，采用灰色预测理论对桥梁的梁顶面标高进行控制，进而控制桥梁的竖向线形。建模时以当前实测数据与理论标高值的差值作为原始数据来预测下个阶段的施工实际与理论的差值，桥梁标高控制时，提前对下阶段做出预抛高值以便减小施工中误差对成桥线形影响。
灰色系统理论是把观测数据序列看作随时间变化的灰色过程，通过累加生成挖掘出系统潜藏的有序数列的规律，从而建立一个从过去引申到将来的Grey model模型，确定系统在未来发展变化的趋势，为事物的规划决策、系统的控制与状态的评估提供依据。设x(0)(t)为原始数据样本，它是构造系统数学模型的依据，通过对其进行累加生成运算得到生成新的时间序列x(1)(t)。将x(1)(t)拟合成一阶线形白化微分方程其形式为：
式中：a为发展系数；b为灰作用量。这就是最常用的GM(1，1)的白化型。通过建立残差GM(1，1)模型，可以对模型预测值进行修正补充，将能更准确地反映系统动态情况。
桥梁采用支架拼装施工，将各节段预抛高值调整量来建立GM(1，1)模型。但是预测值的精度与预测点和所选取的数据样本之间的距离有关，所以采用等维灰数递补数据处理技术建立等维灰数递补GM(1，1)模型来对灰色GM(1，1)模型进行改进，即每当预测出一个新值时，把它加入到样本序列之后同时去掉样本序列中最早的1个数据，以保证在序列维数不变的前提下，样本数据中始终有最新的数据信息加入，据此样本序列重新建立灰色GM(1，1)模型。每加入一个新预测值即称“一次预测”，这样周而复始直到完成预测目标为止。采用这种处理方法使预测模型得到了有效的修正，预测值的精度有很大的提高。
灰色理论模型详细监控过程如下：
取一组待预测值，一般为非负，对出现负数情况下，采取数列同时加上一个正实数进行非负化处理：
X(0)＝(X(0)(1)，X(0)(2)，…，X(0)(n))
X(1)为X(0)的一次累加：
X(1)＝(X(1)(1)，X(1)(2)，…，X(1)(n))
其中：
Z1为X(1)的紧邻均值生成序列：
Z(1)＝(Z(1)(2)，Z(1)(3)，…，Z(1)(n))
其中：
Z(1)＝0.5X(1)(k)+0.5X(1)(k-1)；K＝2,3，…，N
若为参数列，且/>
则GM(1，1)模型X(0)(k)+aZ(1)(k)＝u的最小二乘估计参数值满足
即：
则，白化方程的解为：
去还原值为：
同时可采用等维灰数递补数据处理技术建立等维灰数递补GM(1，1)模型对灰色GM(1，1)模型进行改进，采用预抛高值计算值与对应的有预抛高值实测值的差值为处理数据，建立灰色模型。
施工监控包括施工监测与施工控制，其中混凝土箱梁线形和拱肋线形是本发明实施例施工监控的核心。因此，为了建设成为符合设计要求的优良桥梁工程，需要建立一套完善的桥梁施工监控体系。
通过施工过程中的监测，可以实时掌握桥梁结构各组成部分的应力(应变)和变形情况。以此作为分析依据，可以得出以下结果。
(1)判断桥梁结构的安全状态，为施工质量控制提供技术数据；
(2)为下一步施工方案及安全保障措施的决定提供决策依据；
因此，通过施工监测，比较分析实测数据与理论计算结果的差别，可验证桥梁结构分析方法及其所用假定的合理性。成桥后，监测数据可作为桥梁交竣工验收提供重要依据，为养护维修建立科学的数据档案。
施工监测内容包括以下几方面：
(1)现场实时测量体系：测量的内容包括物理测量(温度、湿度、风力风向、日照辐射)、线型测量(轴线、标高等)、力学测量(应力或应变、吊杆力等)。测量的周期(或时间)根据施工周期的状况确定。
(2)现场施工状况信息采集：包括施工荷载及偶然荷载等资料的收集与分析。
(3)结构分析判断系统：根据现场测量与采集资料，对结构的状态进行仿真分析并与设计资料对比，给出结构当前阶段系梁和拱肋应力(应变)或吊杆力状态及结构线形分析报告，对后续施工状态进行预测，提出施工控制建议。
根据本发明的一个实施例，根据桥梁在施工荷载下的分析结果，反馈下一工序执行内容的步骤，包括：
S310、通过施工控制实时跟踪分析，对在后施工状态的线形及变位作出预测，提供施工控制参数，使施工沿着设计规定的轨道进行。
可以理解的是，根据本发明实施例提供的大跨度桥梁施工监控方法，施工控制包括：
根据施工现场实测拱肋变形、主梁变形和吊杆索力等数据，将其与理论计算值进行比较分析后，判断结构在施工荷载下的安全性，反馈下一工序施工执行命令。通过施工控制实时跟踪分析，可对随后施工状态的线形及变位作出预测，提供施工控制参数，使施工沿着设计规定的轨道进行。在提供目标与决策依据的同时，保证施工安全和质量，最终使施工成桥状态符合设计要求。
施工控制内容包括以下几方面：
(1)线形控制：包括拱轴线坐标和桥面线形；
(2)拱肋应力：包括拱肋拼装和落架过程中关键控制断面的应力应变；
(3)吊杆力调整：根据设计要求，桥面铺装施工完成后，以桥面线形作为控制目标，对吊杆张拉力进行调整。
(4)各阶段的标高控制：拱肋、主梁施工阶段实际标高的控制。
桥梁结构仿真分析是桥梁施工控制的主要工作内容之一。按照设计和施工所确定的施工工序以及设计所提供的基本参数，建立有限元计算模型，对以下内容进行计算和分析。
(1)根据施工图纸和施工工艺，对结构设计主要计算数据进行复核；
(2)根据施工工序，计算成桥后各吊杆索力、拱肋和箱梁变位；
(3)计算结构初始状态的预拱度；
(4)计算控制截面各施工理想状态的内力与位移；
跟踪计算各施工状态时，计算可考虑施工的进程、时间、相应状态临时荷载、环境温度、截面的变化等因素。将计算数据与设计单位、施工单位相互校对确认无误后作为本大桥施工控制的理论轨迹和目标。
根据上述理论计算及具体施工过程中的各项参数(梁段重量、拱肋拼装位置、吊杆索力、拱肋变形和内力状态)不断调整计算参数，计算完毕后，提供以下理论控制数据：
(1)根据设计提供的数据和现场实际情况，提供主梁拼装时的预抛高；
(2)根据设计提供的数据和现场实际情况，提供拱肋拼装时的预抛高；
(3)吊杆力控制值。
以上内容将以施工指令通知单的形式下达到施工单位及设计单位备案。同时，施工过程中的较大调整，由本施工监控单位提出方案，由设计单位复核。
根据本发明的一个实施例，通过施工控制实时跟踪分析，对在后施工状态的线形及变位作出预测，提供施工控制参数，使施工沿着设计规定的轨道进行的步骤，具体包括：
S311、计算现场实测的桥梁的结构线形或者标高与理论分析计算值的误差。
S312、确定误差大于误差阈值，则将误差输入至参数辨识系统中自动调节计算模型的相关计算参数，且调整后的计算模型的输出结果与现场的实测结果一致。
S313、根据调整后的计算模型提供施工控制参数。
根据本发明的一个实施例，通过施工控制实时跟踪分析，对在后施工状态的线形及变位作出预测，提供施工控制参数，使施工沿着设计规定的轨道进行的步骤，具体包括：
S321、将桥梁划分为多个节段进行施工，并将每个节段进行编号。
S322、对编号在前的节段进行施工时及时进行测量并跟踪分析，对在后施工的节段及时预测、发现以及纠正，并提供施工控制参数。
请参阅图2，施工控制方面，对于本发明实施例主要采用自适应控制的思路。当现场监测得到的结构线形或标高与理论分析计算值超过规定的误差范围时，通过将误差输入到参数辩识系统中自动调节计算模型的相关计算参数，通过调整计算消除误差，使调整后的计算模型的输出结果与实际测量到的结果一致，这样得到了修正的计算模型参数后，重新计算调整后续各施工阶段的施工理想状态。这样，经过几个工况的反复辨识后，计算模型就基本上与实际结构相一致了，在此基础上可以对施工状态进行更好的控制。因此，施工控制是一个施工→量测→识别→修正→预告→施工的循环过程。
在运用上述思路时，应根据具体桥型控制的不同特点，采取不同的对策。本发明实施例采用悬臂拼装施工方法，在施工过程中循环性的工序相当多，这就需要在前几个节段施工完后，及时测量施工结果。如有误差，分析人员应及时做准确的调整，以更好的指导下阶段的施工。因此，在前几个节段的施工中进行及时精确的测量、及时发现和纠正已经存在的误差是本发明实施例施工控制的关键。
根据以往在这类桥梁施工控制上的经验，连续梁桥施工误差主要出现在以下几个方面：
1)桥梁施工临时荷载，包括临时机具、人员重力等；
2)阶段主梁重量的误差；
3)支架变形、基础沉降
根据以上特点，本发明实施例的施工控制采取在结构安全性满足要求的前提下，对结构变形(高程)进行控制，应严格控制关键截面在危险工况的挠度变化。
根据本发明的一个实施例，施工控制包括主梁控制、主拱控制以及吊杆张拉控制：
S331、主梁控制包括：通过目标线形进行悬浇梁段施工控制以及通过目标中线实现中跨合龙控制。
S332、主拱控制包括：设置预拱度、在拱肋拼装时控制拱轴线的成形以及控制拱肋各点的相对坐标，钢管混凝土浇筑须两侧对称进行，在灌注混凝土前后、吊杆张拉前后以及桥面二期铺装前后密集测试主拱的线形和应力状态。
S333、吊杆张拉控制包括：在施工过程中进行两次吊杆索力的张拉，采用正装迭代的方法进行调索，以满足设计要求的吊杆索力、桥面和拱肋线形。
在步骤S331中，主梁控制包括悬浇梁段施工控制和中跨合龙控制：
悬浇梁段施工控制：由于梁段间相对位置不能调整，某一梁段的误差除影响本节段外，误差的趋势还将影响以后的节段，因此悬臂浇筑阶段的线形是控制的目标。参数估计的对象主要是主梁的刚度，需要通过参数估算法来估计。
在箱梁悬臂浇筑过程中，准确控制桥面临时施工荷载是顺利实现施工监控目标和设计目标的关键。
中跨合龙控制：箱梁悬臂浇筑过程中须重视中线偏差控制，防止出现偏差累积，以便中跨顺利合龙。
合龙调整措施：
1、调整纵向中线偏差：若两端出现相对偏差时，采用导链合龙点横向对拉。
2、调整竖向偏差值：悬臂端增加减荷载方式实现。根据施工实际情况，确定最终调整措施，以使两侧合龙点相对竖向偏差最小。
3、调整纵向偏差值：利用温差的变化微调。
测试工作包括箱梁中线、挠度、大气和箱梁温度，箱梁悬臂浇筑阶段，每拼装一个节段进行一次中线、挠度测试，并和计算值进行比较，以对箱梁施工质量进行监控并为箱梁合龙提供数据，同时绘制一昼夜内时间温度曲线，通过同步观测，测出不同温度，日照下箱梁中线、挠度变化资料，以选择适当的合龙时间，合龙阶段反复测量温度和日照对中线和梁段位移影响的情况，并实时测量合龙两端间距离，并记录温度与计算数据进行校核
在步骤S332中，拱肋线形控制中，首先需要考虑预拱度的设置。其次在拱肋拼装时主要控制拱轴线的成形，应严格控制拱肋各点的相对坐标；钢管混凝土浇筑须两侧对称进行，在灌注混凝土前后、吊杆张拉前后以及桥面二期铺装前后密集测试主拱的线形和应力状态。
因此，在整个施工过程中，监控单位应重点监测拱轴线线形和控制截面应变。
在步骤S333中，施工过程中，需进行两次吊杆索力的张拉，为同时满足设计要求的吊杆索力、桥面和拱肋线形，本次施工监控采用正装迭代的方法进行调索。
施工过程中，吊杆索力测试和调整受到如下因素的影响。
(1)施工过程中的结构参数与设计有一定偏差，将对实际索力有一定的影响；
(2)由于该桥是高次超静定结构，分批张拉时，后张拉的吊杆会引起已张拉吊杆内力的变化，使得最终吊杆内力偏离设计值较大，影响主梁及主拱的成桥应力状态及主梁线性，甚至造成主梁开裂。
因此，在调索前，应准确测量各吊杆索力，为后续调索提供计算初值。在分批调索过程中，应实时监测吊杆索力、测量主梁和拱肋线形，使结构线形和吊杆内力基本同时达到预期值。
根据本发明的一个实施例，在施工现场实测拱肋变形的步骤，具体包括：
S111、在吊杆与拱肋交接处布置拱肋变形测点，选取主梁两片拱肋进行测点布置。
S112、拱肋变形测点处布设全站仪配套的棱镜，用全站仪分别测量拱肋变形测点坐标，计算得出拱轴线形和变位。
根据本发明的一个实施例，在施工现场实测拱肋变形的步骤，还包括：
S1110、在各段拱肋吊装前后、拆除拱肋支架前后、吊杆张拉完成前后、桥面铺装完成前后、二次调索成桥后各测一次。
请参阅图3至图4，主拱测点布置及测试方法包括上游拱肋变形及线形监测和下游拱肋变形及线形监测：
(1)上游拱肋变形及线形监测包括：
测点布置：拱肋变形测点布置在吊杆与拱肋交接处，选取主梁两片拱肋进行测点布置。单片拱肋共5个测点，全桥共计10个测点，拱轴线从上游开始编号，以小里程到大里程为前进方向，主拱肋编号ZG-1～ZG-5，如图3所示。
测试方法：测点处布设全站仪配套的棱镜；用全站仪分别测量测点坐标，计算得出拱轴线形和变位。
测量频度：各段拱肋吊装前后、拆除拱肋支架前后、吊杆张拉完成前后、桥面铺装完成前后、二次调索成桥后各一次。
(2)下游拱肋变形及线形监测
测点布置：拱肋变形测点布置在吊杆与拱肋交接处，选取主梁两片拱肋进行测点布置，下游主拱肋编号ZG-6～ZG-10，如图4所示。
测试方法：测点处布设全站仪配套的棱镜；用全站仪分别测量测点坐标，计算得出拱轴线形和变位。
测量频度：各段拱肋吊装前后、拆除拱肋支架前后、吊杆张拉完成前后、桥面铺装完成前后、二次调索成桥后各一次。
根据本发明的一个实施例，在施工现场实测主梁变形的步骤，具体包括：
S121、施工阶段在挂篮移动前后、混凝土浇筑前后、预应力张拉前后、合龙段混凝土浇筑前后及钢束张拉前后测量每一节段的梁顶标高。
S122、主梁合龙后在主拱架设、吊杆张拉以及二期铺装前后阶段，在中跨主梁的吊杆处、1/4跨、跨中以及3/4跨测量梁顶标高。
根据本发明的一个实施例，在施工现场实测主梁变形的步骤，还包括：
S123、获取位移测点处的环境温度。
S124、根据环境温度确定温度稳定时段，在温度稳定时段实测所述主梁变形。
请参阅图5至图9，主梁标高测量及方法包括主梁施工阶段的监测以及主梁施工完成后施工阶段的监测
(1)主梁施工阶段
测试纵断面：布置在每个块段的端部(0#块端部、各悬臂浇筑块端部以及边跨现浇段端部，见图5)距离节段边缘10cm，外露1～2cm，分别距翼缘板50cm、250cm和梁中心线处，挂篮轨道影响可适当调整位置，主要测量本节段的梁顶标高。测试方法为符合水准法。测量选择温度比较稳定时间段进行，在一天早晨或者傍晚进行，即6:30-8:30，17:30-19:30。
测点布置：每节段5个测点，见图6。
测量仪器：精密水准仪，测量精度在±1mm/km以内。
主要测试工况：挂篮移动前后、混凝土浇筑前后、预应力张拉前后、合龙段混凝土浇筑前后及钢束张拉前后。
(2)主梁施工完成后的施工阶段
主梁合龙后在主拱架设、吊杆张拉以及二期铺装前后阶段，中跨主梁位移测点设置在吊杆附近(图6中4#～21#断面)，边跨位移测点布置在1/4跨、跨中及3/4跨(图6中1#～3#、22#～24#断面)。纵向测试断面见图7。
1)方法
主梁每个梁段在顶面设置5个测点，布置位置同上图6中测点布置，检测设备采用精密光学水准仪。
2)监测工况及时间
主拱施工阶段、吊杆张拉阶段以及二期铺装前后，测量选择温度比较稳定时间段进行，在一天早晨或者傍晚进行，即6:30～8:30，17:30～19:30。
根据本发明的一个实施例，在施工现场实测吊杆索力的步骤，具体包括：
S131、获取吊杆的振动频率。
S132、根据振动频率推算吊杆拉力，并根据现场的标定关系确定修正系数。
S133、根据修正系数和吊杆拉力确定所述吊杆索力。
请参阅图10至图11，主桥应力监测断面主要选施工过程中应力响应较大的主墩墩顶附近A1～A2、A6～A7断面，中跨1/4附近A3、A5断面，跨中A4断面；监测断面选取如图8所示。各测试截面应力测点具体布置如图9所示。
测试方法：应变计采用具有高灵敏度、高精度、高稳定性的埋入式振弦应变计。
测试频率：混凝土浇筑前后、预应力张拉前后、挂篮移动前后、合拢段浇筑、张拉、拆除主墩临时固结前后、吊杆张拉前后以及二期铺装前后。
测点布置：上游侧拱肋选取跨中截面、1/4主拱截面、拱脚位置共计5个截面(编号：ZGY1～ZGY5)作为应力测试断面。每处断面各布置4个应变计(测点编号如ZGY1测点，2个传感器按顺时针方向依次为ZGY1-1、ZGY1-2以此类推)。上游拱肋应力测点分布图见图10所示，主拱断面应力测点具体布置图见图11所示。下游拱肋应力测点位置同上游对称，下游主拱编号：ZGY6～ZGY10。
测试方法：布设表贴式钢弦应变计量测。
测量频度：各段拱肋吊装前后、拆除拱肋支架前后、吊杆张拉完成前后、桥面铺装完成前后、二次调索成桥后各一次。
吊杆索力测试中，为准确测试吊杆在各阶段的内力吊杆张拉力采用频率法进行测试。
测点布置：全桥所有吊杆共计36根。
测试方法：根据动力学振动原理，采用测试吊杆振动频率方法，推算吊杆张拉力，同时结合现场标定关系给出修正系数。
测量频度：吊杆张拉前后和成桥后，其中吊杆张拉期间跟踪测试，和油压千斤顶张拉吨位进行比对分析。
正确选择索力观测时机可以减少温度、风荷载对斜拉索索力的影响。为消除温度变化、风等因素的影响，索力测试工作宜在受环境影响小的时段(如：日出前)完成，同时避开雨天、大风天，桥面振动干扰等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大跨度桥梁施工监控方法，其特征在于，包括：
在施工现场实测拱肋变形、主梁变形和吊杆索力；
将所述拱肋变形、所述主梁变形以及所述吊杆索力分别与各自的理论计算值进行分析比较；
根据桥梁在施工荷载下的分析结果，反馈下一工序执行内容。
2.根据权利要求1所述的大跨度桥梁施工监控方法，其特征在于，所述根据桥梁在施工荷载下的分析结果，反馈下一工序执行内容的步骤，包括：
通过施工控制实时跟踪分析，对在后施工状态的线形及变位作出预测，提供施工控制参数，使施工沿着设计规定的轨道进行。
3.根据权利要求2所述的大跨度桥梁施工监控方法，其特征在于，所述通过施工控制实时跟踪分析，对在后施工状态的线形及变位作出预测，提供施工控制参数，使施工沿着设计规定的轨道进行的步骤，具体包括：
计算现场实测的所述桥梁的结构线形或者标高与理论分析计算值的误差；
确定所述误差大于误差阈值，则将所述误差输入至参数辨识系统中自动调节计算模型的相关计算参数，且调整后的所述计算模型的输出结果与现场的实测结果一致；
根据调整后的所述计算模型提供施工控制参数。
4.根据权利要求2所述的大跨度桥梁施工监控方法，其特征在于，所述通过施工控制实时跟踪分析，对在后施工状态的线形及变位作出预测，提供施工控制参数，使施工沿着设计规定的轨道进行的步骤，具体包括：
将所述桥梁划分为多个节段进行施工，并将每个所述节段进行编号；
对编号在前的所述节段进行施工时及时进行测量并跟踪分析，对在后施工的所述节段及时预测、发现以及纠正，并提供施工控制参数。
5.根据权利要求2所述的大跨度桥梁施工监控方法，其特征在于，所述施工控制包括主梁控制、主拱控制以及吊杆张拉控制；
所述主梁控制包括：通过目标线形进行悬浇梁段施工控制以及通过目标中线实现中跨合龙控制；
所述主拱控制包括：设置预拱度、在拱肋拼装时控制拱轴线的成形以及控制拱肋各点的相对坐标，钢管混凝土浇筑须两侧对称进行，在灌注混凝土前后、吊杆张拉前后以及桥面二期铺装前后密集测试主拱的线形和应力状态；
所述吊杆张拉控制包括：在施工过程中进行两次吊杆索力的张拉，采用正装迭代的方法进行调索，以满足设计要求的吊杆索力、桥面和拱肋线形。
6.根据权利要求1至5任一项所述的大跨度桥梁施工监控方法，其特征在于，在施工现场实测拱肋变形的步骤，具体包括：
在吊杆与拱肋交接处布置拱肋变形测点，选取主梁两片拱肋进行测点布置；
拱肋变形测点处布设全站仪配套的棱镜，用全站仪分别测量拱肋变形测点坐标，计算得出拱轴线形和变位。
7.根据权利要求6所述的大跨度桥梁施工监控方法，其特征在于，所述在施工现场实测拱肋变形的步骤，还包括：
在各段拱肋吊装前后、拆除拱肋支架前后、吊杆张拉完成前后、桥面铺装完成前后、二次调索成桥后各测一次。
8.根据权利要求1至5任一项所述的大跨度桥梁施工监控方法，其特征在于，在施工现场实测主梁变形的步骤，具体包括：
施工阶段在挂篮移动前后、混凝土浇筑前后、预应力张拉前后、合龙段混凝土浇筑前后及钢束张拉前后测量每一节段的梁顶标高；
主梁合龙后在主拱架设、吊杆张拉以及二期铺装前后阶段，在中跨主梁的吊杆处、1/4跨、跨中以及3/4跨测量梁顶标高。
9.根据权利要求8所述的大跨度桥梁施工监控方法，其特征在于，所述在施工现场实测主梁变形的步骤，还包括：
获取位移测点处的环境温度；
根据所述环境温度确定温度稳定时段，在所述温度稳定时段实测所述主梁变形。
10.根据权利要求1至5任一项所述的大跨度桥梁施工监控方法，其特征在于，所述在施工现场实测吊杆索力的步骤，具体包括：
获取吊杆的振动频率；
根据所述振动频率推算吊杆拉力，并根据现场的标定关系确定修正系数；
根据所述修正系数和所述吊杆拉力确定所述吊杆索力。
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