摘要：随着我国经济飞速发展，在桥梁建设方面投入了很大的精力。由于钢管混凝土系杆拱桥施工具有结构新颖、受力合理等优势，在桥梁建设方面得到了越来越广泛的应用，但钢管混凝土系杆拱桥的自重、材料弹性模量、温度场等因素，会由于预应力钢束和吊杆张拉力误差的存在，导致系杆拱结构在成桥过程中的实际线形和内力状态与设计要求有很大的偏差，因此必须在钢管混凝土系杆拱桥施工过程中加强对施工的控制和监控。本文研究分析在钢管混凝土系杆拱桥施工过程中的施工控制和监控技术，内容如下。

关键词：钢管混凝土系杆拱桥，施工控制，监控技术

引言：钢管混凝土系杆拱桥施工的监控是保证桥梁施工质量的关键，对桥梁的建造尤其重要，设计者可以通过计算来预测结构通过内力、变形及相应检测方法了解工程实际参数对数量、质量进行分析和比较，以保证桥梁施工和施工期的质量工作进行得很顺利。施工期间同时收集所需材料为未来桥梁运营安全和提高结构耐久性提供有价值的信息有价值的参考资料钢管混凝土系杆拱桥为高次超静定结构，且施法施工工艺较为复杂，成桥采用的施工方法及安装程序等荷载作用对拱肋结构的受力影响较大。为此，需要在施工过程中建立完善的监督管理体系，对工况进行实时监控和监控。举例来说，吊臂的拉伸监控和控制使结构在受力和变形状态下处于良好状态测控安全范围，从而确保桥梁施工安全及施工品质。

一、施工监控目的和意义

（一）施工监控目的

首要目的是为了确保桥梁结构在施工及成桥后受力合理,桥梁结构的成桥线形及各吊杆的索力达到设计状态和要求。其次是为了能够确保拱肋安装过程中结构稳定和安全，整个施工过程安全顺利进行。

（二）施工监控意义

在实际施工中采用多种方法对钢管混凝土拱桥进行施工工法计算比较，可计算各施工阶段的预抛高度位移与挠度，但在实际施工中，结构的实际变形未达到一定会取得预期的结果。这是因为在设计时使用参数实际施工中的弹数与弹体数量有一定差别，例如性模量、容重、截面惯性矩、体积和临时结构荷载等等。此外，结构在实际施工中还存在各种误差对桥内受力的影响是由桥的变形引起的非理性现象，系梁和拱肋的线形不平顺。现在的情况在施工期间如不加以控制，应作有效的调整，将导致施工过程中拱肋合龙困难，甚至产生阴影响桥运行后使用效果良好。所以在工地上设立一个预报→构造→观测→识别→反馈→反调对流程的重复监控，这时非常有必要的环节[1]。

二、施工监控内容与控制要点

（一）结构线形监测

在钢管拱桥所有施工监测项目中,线形监测非常重要。相对于内力控制,线形控制属于宏观控制，它的变化是桥梁结构的整体表现。对于分段拼装施工的桥梁建设项目，为达到线形检测的目的,需进行主拱吊装完成前后各阶段的拱轴线线形、钢箱梁标高及中线、基础沉降等监测工作。温度变化会导致钢桥面系和主拱肋等变形,这增加了桥梁线形控制的复杂性。因此，为了控制好桥梁的线形,必须合理评估线形的温度效应。但由于桥面系和主拱肋的温度场非常复杂,理论分析无法解决问题,须进行温度效应监测。

1.

结构应力监测

为把握这种系杆拱桥结构的受力状态，应注意以下问题工况变化情况下确保拱肋受力安全合理对拱肋、钢箱梁应力和吊杆张拉力等进给性要求行测和控制。用钢弦式应力计检测拱肋与钢箱梁受力情况过测点应变计算应力值，应力测试时，需用到特制不要在意温度对测试结果的影响，在计算时要及时考虑进行温度校正。在吊杆上拉、刚上拉时，可根据千斤顶油压和其他监测情况，计算张拉力。根据横向振动理论﹐用振动法测定张力。

（三）临时设施监控

安装支座时，根据支座安装特点，主要是监测2节、5节临时墩基底沉降变形，2节和5节在相应的临时支座立柱、横梁各安装阶段，分别设置应力传感器。同时监测支架的应力。在拱肋安装支架中，主要在每个安装支架顶部监测拱肋内支架底部位置的侧向变形情况设置应力传感器﹐在拱肋吊装阶段，在拱肋上安装支管监测架体应力状态[2]。

三、吊杆张拉力的确定与优化

（一）吊杆张拉

对吊杆张拉力的控制是钢管混凝土系杆拱桥施工的重点。根据大桥吊杆布置特点，推荐吊杆张拉顺序如下：前主拱吊杆后边拱吊杆，中间拱吊杆后边拱吊杆。根根据吊杆的张拉和配重情况，推荐第一次张拉和配重时张拉第二次张拉吊杆时张拉吊杆的受力控制在40%左右在铺装沥青混凝土之前，吊杆的受力控制在50%左右调整绳索使吊杆力达到设计值5。把建筑程序分为9个在各施工阶段，吊杆吊力的施工内容如下：安装主梁体；安装拱肋和横接结构﹔张拉主拱第一级吊杆力矩；张拉边拱第一级吊杆力；配重；张拉第⒉级桥面系线上安装人行道、栏杆等，拆除临时支撑；调节索力，张拉三级索；铺装沥青混凝土。

（二）确定吊杆张拉力

大多数现代桥梁设计过程中，使用有限元软件进行分析，通过计算确定系杆拱桥的吊杆力。但桥梁电算的实现必须以某些理论方法为基础对于刚体支承问题，分别采用三种最小弯矩能量法采用连续梁和刚性吊杆的方法。利用最小能量法，根据钢管混凝土系杆拱桥施工控制的具体情况确定最终的成桥状态吊臂张拉力，使施工过程及成桥状态的内力曲线图得到满意的结果，见表1。

表1 成桥状态各吊杆张拉力（kN）

（三）吊杆张力优化

在实际施工中，吊杆的张拉是非常复杂的，一次张拉到位是不可能的，因为张拉时只有一次张拉效果，而且越近，效果越明显，此时需要不断调整，优化后的张拉力可能接近理论计算值。当前对吊杆力进行优化的多采用影响矩阵法在施工阶段，索结构的合理状态可用于调整与成桥阶段索力相匹配，以达到优化结构的目的统计资料[3]。

结语：综上所述，关于钢管混凝土系杆拱桥施工控制方法很多，应根据工程特点、施工工艺等具体情况，选择合适的施工计算控制方法。为确保施工控制的顺利进行，应考虑立模和浇注混合，建立完善的施工控制系统凝结土壤和校正温度对施工控制的影响，做好施工监控工作做。通过对监测数据的分析，得出理论施工计算数据修正，以保证桥梁施工期间的安全和成桥状态。

参考文献：

[1]孙元,钱炜.钢管混凝土系杆拱桥施工监控技术[J].工程与建设,2014,(1):105-107.

[2]杜迎东.128m系杆拱桥施工监控及施工阶段两个关键技术研究[D].兰州交通大学,2016.

[3]陈建平.铁路钢管混凝土系杆拱桥施工力学特性研究[D].兰州交通大学,2012.下载本文