钢管混凝土施工监控技术研究范文

【摘要】下承式钢管混凝土系杆拱桥工程在平原地区和城市中应用较多，因为其结构新颖、造型美观、构造简洁、施工快捷、桥面建筑高度小等优点，被广泛运用，但是这种拱桥的结构稳定性会受到很多因素的影响。论文主要对其施工方法及监控技术进行研究。

【关键词】下承式钢管混凝土系杆拱桥；监控技术；研究

1引言

下承式钢管混凝土拱桥被广泛应用于我国路桥工程中，因为其造型美观和结构简洁等特点被大众接受，随着我国经济的不断发展，下承式钢管混凝土拱桥在基础设施建设中的投入也越来越多，但是其稳定性不强的缺陷也逐渐暴露出来，为了增强下承式钢管混凝土拱桥的稳定性，需要在施工过程中进行监控，本文即对施工监控技术进行研究和阐述。

2钢管混凝土拱桥概述

钢管混凝土拱桥技术于20世纪90年代引入我国，由于改革开放的深入，我国也加快了基础建设的进程，由于钢筋混凝土拱桥适用于我国多数地区，在我国的项目数量逐渐增多。一般来说，钢管混凝土拱桥按照受力形式可以分为上承式、下承式和中承式3种。上承式比较特殊，较难看到；下承式钢管混凝土拱桥较为常见。一般来说，下承式拱桥的组成部分包含系杆，因此，又被称为下承式钢管混凝土系杆拱桥，适用于一些地质条件较差和桥梁高度有限制的情况下，需要注意的是，下承式拱桥的截面只能是肋型[1]。

3下承式钢管混凝土系杆拱桥施工方法

首先是支架施工法，这种方法适用于中小型拱桥，在下承式钢管混凝土系杆拱桥中应用较多，其关键点在于拱架的搭设质量，虽然其施工较为简单，稳定性也较高，但是成本较高，且需要投入大量的人力，所以，逐渐不再采用。其次是缆索吊装法，这是一种无支架的施工方法，施工过程主要由运输机进行分段式施工，从两边向中间来逐渐吊装，适应性和灵活性都较强，也是目前大多数拱桥的施工方式。

4施工控制工作的内容

4.1设计复核

一般来说，首先要对工程设计方案进行复核，即在工程施工过程中，每施工完成一个环节都要对其工况进行复核，确保每个步骤的施工质量。这一阶段主要是强化施工人员对设计方案的理解，并对拱桥结构的受力特性进行审核，确定检测点的位置。

4.2施工组织审查及安全性分析

现代的拱桥工程因为在施工方法和工艺上都有很大的改进，目前使用的施工工艺是分段法，该方法的难度较大，且对工程的安全与结构的力学性能都有很大的影响，所以，在控制工作中，需要对施工组织进行审核，对各种吊装设备的安全性能进行研究和分析。

4.3施工初始状态

在施工监控过程中，施工初始状态的确定是一项重要工作，因为设计方案中呈现的是工程竣工后的样式，为了更好地对桥梁结构的线形以及受力状态进行分析，还需要确定结构受力的初始状态。

4.4对于桥梁结构以及应力的控制

上述准备工作做好后，需要对桥梁结构的变形情况、应力情况、稳定性3个方面进行控制。在施工过程中，还要对各种施工过程中的吊杆张拉力、结构应力、标高以及温度等方面进行监测，做好检测值与理论值的对比，并分析误差原因，采取处理措施，使最后得到的参数更加精确。一般来说，要针对拱桥系梁线形、拱肋线形、应力、拱桥吊杆索力进行深入研究和控制。

5下承式钢管混凝土系杆拱桥施工监测内容

5.1下承式钢管混凝土系杆拱桥系梁线形监控

一般来说，为了满足工程设计中的结构要求，需要对系梁截面的尺寸进行监测和控制，并测量模板的挠度，为后续施工过程中调整底模标高时提供数据。进行上述过程后，系梁的每一个浇筑梁端都要进行标高复核，保证定位过程的精确性。上述测量和标高控制过程必须保证数据的精确度，避免因误差导致工程质量问题。

5.2下承式钢管混凝土系杆拱桥拱肋线形监控

一般来说，会选择对拱肋的拱脚、中点处以及1/4点处进行分析，需要监控人员对下管下缘、上管上缘进行监控，并且要充分考虑预拱度以及标志点的三维坐标。完成上述测量工作后，需要借助全站仪进行施工放样，最后直接进行测量。需要注意的是，为了满足监控要求，减小测量过程中的误差，需要反复进行上述步骤，直至误差在允许范围内。

5.3下承式钢管混凝土系杆拱桥应力监测

在对拱桥的应力进行监测的过程中，需要选取最不利受力截面，对该截面的受力进行分析计算。计算过程要分多个阶段进行，并与工程施工阶段相对应，为了保证监测结果的精确性，需要监控人员多安放几个应力变化测试仪，然后再将每一个应力测试仪的数据进行统计处理，分析不同施工阶段结构应力的变化情况。一般来说，上述应力测试方式不仅可以运用在对拱桥施工的质量监测中，还可以在工程竣工以及施工期间进行质量检测，实时监控其应力参数的变化。

5.4下承式钢管混凝土系杆拱桥应力测试注意事项

因为施工中用到的材料大都为混凝土材料，会受到施工状况参数、设计参数、预应力损失、温度、湿度、结构模板等一系列因素的影响，并且因为实际情况往往不同于预期情况，所以，在应力计算过程中也无法精确地将结构的实际情况反映出来，存在有较大的误差。为了减小上述误差，需要在进行应力监测的时候，增加误差处理环节，利用系统识别方式和误差分析方式减小误差量，使测试结果尽可能地接近实际情况，使工作人员获得相对精确的数据。需要注意的是，应力测试点一般要布置在拱脚、L/8、L/4、L/2、3L/4、7L/8（L为桥拱跨度）的位置，这样得到的数据较为准确，受到的影响也较小[2]。

5.5下承式钢管混凝土系杆拱桥索力监控

下承式钢管混凝土系杆拱桥中最重要的组成部分之一就是吊杆，所以，对吊杆进行监控有重要意义。一般来说，在吊杆索力的监控中虽然有多种方法，但是频率法是目前最常用的一种监测方法。应用频率法时，首先需要在吊杆的锚环下安置好压力传感器，作为验算措施使用。其次，要建立吊杆拉力以及吊杆振动频率之间的数学模型，该步骤需要在测量好吊杆长度以及分部质量等参数进行，并在吊杆上安置拾振器，并获取在环境振动激励情况发出的振动信号，将信号放大之后或者利用数模转换得到吊杆震动的频率，并根据上述数学模型测得吊杆的拉力。需要注意的是，为了增强精确度，需要灵敏度较高的拾振器。

6结语

下承式钢筋混凝土的系梁线形、拱肋线形、应力、拱桥吊杆索力等一系列参数都极大地影响了拱桥的稳定性，所以，在监控过程中需要对上述内容做好控制与检测工作，一旦发现问题应及时处理，只有做好这些参数方面的监控措施，下承式钢管混凝土拱桥的使用寿命才能延长，达到安全稳定的状态。

【参考文献】

【1】王祥国.下承式钢管混凝土系杆拱桥施工监控技术浅析[J].黑龙江交通科技,2016,39(11):126.

【2】孙元.下承式钢管混凝土系杆拱桥施工监控技术研究[D].合肥:合肥工业大学,2014.

作者：邓志成 单位：香格里拉市交通运输局