悬索桥施工监控

摘要：近几年来，随着桥梁跨度和结构形式的的不断突破，为了确保桥梁在施工和使用阶段完美体现设计者的思路，施工监控越发显得重要，本文从一悬索桥的施工监控介绍了施工监控的定义，组织机构，主要内容以及施工监控的必要性。

关键词：悬索桥，施工监控，组织机构

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

施工监控是确保桥梁在施工或使用阶段完美体现设计思路的一种手段，特别是近几年来，桥梁跨度、结构型式有了很大的突破，用常规的计算或测量手段，很难准确地得出桥梁在各种工况下的受力状况，必须引入监控作辅助控制手段，在大型桥梁的施工中起着指导和调整施工顺序的作用。

(一)、施工监控组织机构

1.1、现场结构组织方案

施工监控涉及业主、设计、施工、监理、施工监控五方面单位的工作。为了使施工监控工作顺利进行，在组织形式上分两个层次，即设立施工监控领导小组与施工监控工作办公室。重大技术问题由领导小组讨论决定，具体工作由施工监控工作办公室组织实施。施工监控工作办公室由业主、设计单位、施工单位、监理单位、监控单位相关人员共同组成。

1.2、监控中各单位的工作协作

本着对工程质量负责的态度，施工控制的顺利实施需要各方面的通力配合。特在此提出在施工控制工作中需要其他单位配合的工作：

1) 业主

协调各成员单位的工作，提供必要的条件确保施工监控顺利进行，有重大事项时及时组织施工控制会议，领导决策。

2) 设计单位

⑴ 提供设计图纸(包括设计变更图纸)；

⑵ 提供成桥状态内力及线形要求；

⑶ 复核并签认施工控制小组发出的监控指令；

⑷ 讨论决定重大设计修改。

3) 施工单位

⑴ 施工组织设计与进度安排，变更原定施工方案应及早提出，并不得在原则上改变原定施工流程；

⑵ 材料(包括混凝土、钢材等)弹性模量、容重试验，不同材料或混凝土配合比均需提供试验结果；

⑶ 提供主梁各梁段重量、缆索重量参数、施工荷载以及偶然荷载等原始资料；

⑷ 完成施工常规的线形及标高、结构沉降观测等；

⑸ 严格按监控指令完成具体操作；

⑹ 在监控过程中配合施工监控单位做好测点的设置(预埋)工作，并负责在施工中予以保护，并在监控单位进行数据采集时完成必要的配合工作。

⑺ 提供监控工作所需电源和临时设施等。

4) 监理单位

⑴ 负责检查数据，保证其客观性、准确性，监督各单位执行其职责；

⑵ 确认测试状态，包括桥面荷载大小、位置与指令一致，保证测试在规定时间内完成。

5) 在各单位配合基础上，监控单位完成以下工作：

⑴ 拟定施工监控方案；

⑵ 进行考虑施工过程的悬索桥理论分析，给出结构各构件的无应力制作尺寸；

⑶ 完成施工监控的独立数据采集工作；

⑷ 汇总所有的监测数据，并复核其他各方提供的各项测试成果；

⑸ 识别设计参数误差，进行优化调整分析，并进行有效预测；

⑹ 提供监控指令，指导施工单位下一阶段具体工作；

⑺ 发生重大修改及时向领导小组汇报并会同设计单位提出调整方案；

⑻ 工程竣工后三个月内提交施工监控成果报告。

(二)、施工监控的主要内容

2.1、项目概况

．地理位置

xx大桥工程项目位于xx绍兴工业新城区西区与中区的中兴大道（绍兴县XX工业区段又称北三路），跨越曹娥江，道路起于兴滨路，起点桩号K0+906.687，西接柯海线，终于上虞沥海规划中的展望大道相交处，终点桩号K2+909.314，与即将建设的绍兴杭州湾大桥相连通，主桥长343.6m，主梁全宽43.2米，其中行车道宽32m,双向六车道，两侧人行道宽2×3.3m（含栏杆宽度）。

2.2、施工监控的目标

XX大桥施工监控的最终目标主要包括两个方面：①使成桥后主梁纵面线形和主缆线形满足设计和规范要求；②分析各种偏差的产生原因及其后果，使施工过程中的每一阶段及其成桥后的荷载效应和线形符合规范和设计要求，从施工监控的角度确保施工过程和成桥状态结构的安全。

(三)、施工监控内容、方案

3.1、监控准备工作

要确保自锚式悬索桥的最终线形、最终内力与设计一致，不能单靠施工阶段的跟踪调整来实现设计的主缆线形，必须依靠事先提供可靠的计算参数、采用精确的计算方法计算出各种施工状态线形，再通过严格的制造和施工质量的控制，使架设的线形与设计相符，才能达到控制线形的目的。

1资料的收集

为了建立大桥施工控制与仿真分析系统，需要从设计图或施工方案的详图上获取如下资料，对于有疑问的数据需与设计单位或者施工单位协调落实。监控的目的就是要保证设计图纸能够在工程施工中再现，所以须从设计单位接收数据参数，力求严格、准确。

2计算机施工控制仿真分析系统资料库的建立

在以上所列数据获取后，利用MIDAS/Civil软件、桥梁博士V3.0软件建立上部结构施工过程计算机施工控制仿真分析系统的运行数据资料。

在主梁及锚跨施工过程的仿真分析中，重点根据实测挠度与理论挠度的对比修正设计参数，建立预测模型。

3复核工作

为实现目标线形，主缆索股无应力长度是悬索桥线形控制最重要的参数。必须复核在目标理论线形下的主缆索股无应力长度、主缆索股的锚固区可调整长度、鞍座理论顶点位置或者索塔塔顶的理论标高。此项工作的目的是施工监控联合体对设计图中提供的与施工安装有关数据的校核。如发现问题应与设计单位协调，进行核对检查。

4参数研究

自锚式悬索桥的线形与吊索力和所承受的恒载相对应，设计目标线形是在设计恒载、成桥吊索力和设计材料参数下的线形，由于实际的恒载及材料参数往往存在误差，所以必须预测这些参数对成桥线形的影响。即考虑成桥线形随这些误差变化的情况估计出各项误差对成桥线形的影响范围，作为索股架设时是否考虑预抬高及抬高量的依据。由于吊杆力可调，因此亦需研究吊杆力变化对成桥线形的影响，利用其一定程度的可调性主动消除一些不利影响，达到监控目标。

3.2、监控方案

1)施工控制分析方法

悬索桥的施工控制不同于其他桥型，更接近于开环控制（但并不完全是开环控制）。施工监控仿真计算是整个监控工作的基础，通过精确计算确定主缆、吊索下料长度，是保证主缆和主梁标高前提条件；而准确的计算出主索鞍的预偏量、及时的进行顶推是保证索塔位置和内力的前提条件。

2)施工控制参数影响分析及识别

在悬索桥施工过程中，影响结构线形、受力的参数很多，其中影响较大的有：温度场、猫道影响、材料物理力学性能、施工误差等。计算施工控制参数的理论设计值时，都假定这些参数值为理想值。为了消除因设计参数取值的不确切所引起的施工中设计与实际的不一致性，需要对这些参数进行识别。

3)设计参数预测

根据已施工施工完成部分误差值，采用合适的预测方法预测未来梁段的设计参数可能误差量。

结语：为了保证桥梁结构受力和桥梁线形尽量与理想设计状态一致，主要工作之一就是精确地计算出主缆及吊索在无应力状态下的下料尺寸，以及混凝土主塔预抛高、主塔侧向偏位。通过实际监测各施工阶段的主要控制参数，并进行结构计算分析，运用科学的预测方法指导控制施工，使各施工阶段的实际状态最大限度地接近理想状态，才能确保成桥后的内力状态和几何线形符合设计要求。

参考文献：[1]徐君兰《大跨度桥梁施工控制》北京[M]人民交通出版社2000

[2]向中富《桥梁施工控制技术》北京人民交通出版社2001

作者简介：

1.董玉欢（1989-）男，汉族，长安大学公路学院，桥梁与隧道专业，2011级硕士研究生

2.杨方圆（1985—）男 ， 汉族 ，  西安公路研究院