桥梁施工控制的内容及监测系统的建立

桥梁施工控制的内容及监测系统的建立（精选3篇）

1.桥梁施工控制的内容及监测系统的建立 篇一

1我国当前路桥施工状况

路桥工程项目施工建设的有效展开，需要构建以项目经理部为核心的横向以及纵向的信息传递网络，从而保证整个施工系统内的信息畅通。但是，由于我国路桥施工系统内部的信息传递网络往往会由于内部人员的理解差异、时效性不强等原因而导致信息在上传下达的过程中失真现象的产生。比如，纵向信息传递过程中，项目技术部在向施工队伍进行技术交底工作时，由于双方理解上的差异而使最终结果偏离设计初衷;横向信息传递过程中由于部门之间专业特长、组织结构等的差异而导致信息传递失真。材料设备采购环节是路桥施工的重要组成部分，也是极易产生问题的一个环节，是保证路桥建筑产品质量的重要基础。但是，就我国路桥施工材料采购的现状来看，质次价高的问题十分常见，不仅给整个工程的进度以及质量水平带来不良影响，而且还有可能导致施工企业在目前激烈的市场竞争中失去竞争力。我国多数建筑企业路桥施工现场的管理工作水平比较落后，建筑现场管理混乱的问题仍旧十分突出。“脏、乱、差”问题一直得不到有效解决，施工现场材料设备堆放杂乱无章，施工人员工作状态较差，施工道路乱占现象严重等等，非常有损施工企业的形象，

2施工质量管理

桥梁施工控制的对象就是桥梁施工本身，施工管理好坏直接影响桥梁施工质量、进度等。特别是施工进度一旦不按计划进行，必然给施工控制带来一定难度。桥梁施工质量控制是对施工全过程各工序进行检查、监督和管理，消除影响工程质量的各种不利因素，使所建造的工程符合设计图纸、技术规范和验收标准的要求。由于我国各相关行业对桥梁结构的设计比较重视，技术已相当成熟。但相对而言，对路桥过渡段上的路基路面研究显得十分薄弱。通常在中低等级公路上，桥头跳车病害对车辆行驶舒适性的影响并不突出，原因是中低等级公路上车速慢，桥梁数量偏少，道路路面平整度亦相对较差，人们对行车的舒适性要求较低。因此，桥头跳车的情况一直没有引起足够的重视，对这方面的理论研究和相关的施工工艺研究也几乎是一片空白。桥台路基沉陷过大使路桥过渡段上的路基路面寿命缩短、维修改善费用增加，经济损失严重甚至比新铺装花费还要大，并要承担交通中断造成的损失。存在的问题及改进措施主要有：

1)桥头跳车形成的最主要原因是台背回填压实度、灰剂量达不到设计要求，整体强度差，在车辆荷载作用下产生沉陷，从而形成桥头跳车。

2)桥梁为刚性结构，基本不产生沉陷，而路基要存在允许变形，因此刚性桥面与柔性路面的衔接必然产生沉陷变化，这个问题在施工中仍没有彻底解决的方法，只能采用适当加长过渡路段长度予以缓解。

3)由于施工场地狭窄不利于操作及人为的疏忽，过渡段与路基衔接处往往是桥头的薄弱环节，易发生裂缝和桥头沉陷现象，因此台背回填土最好能与相邻路基同体施工，若确实不具备同体施工条件的则必须逐层加宽至少10cm成倒台阶施工，严禁直上直下填筑台背填土。

4)在实际施工中，有可能因路面结构层和桥面结构层施工不同步，在标高控制上产生误差。

2.桥梁施工控制的内容及监测系统的建立 篇二

在交通运输体系中, 桥梁是一种十分重要的基础设施, 对交通事业的发展具有十分重要的作用。随着不断提高的经济水平及日益加快的城市化进程, 跨江、跨河及跨海桥梁都得到前所未有的发展, 在桥梁结构上不仅分为传统的拱桥、刚架桥等, 还有不同结构的组合及特大型桥梁, 其健康状态对于促进经济发展及交通安全都发挥了十分重要的作用。

1 桥梁健康监测系统

桥梁坍塌等安全事故近年来在国内外不断出现, 使桥梁健康监测技术逐渐成为一个备受关注的研究热点, 因此, 桥梁健康监测信息管理系统的建设也逐渐开展起来。在系统建设时, 应加强控制选择监测设备、设施及其分布的具体位置, 对信息传输手段的监测, 选择桥梁损伤的识别模型, 研发软件策略等环节, 使桥梁健康监测信息管理系统充分发挥应有的作用。设计监测系统应从建设目的及系统功能方面重点着手, 而针对特定桥梁就是对其监控评估或验证设计。确定了系统的建设目的, 就相应确定了系统监测项目。此外, 确定监测系统中传感与通信设备及各监测项目规模等应对其投资限度进行充分考虑。所以在监测系统设计过程中应分析好系统方案, 进而才能建设完成科学高效的监测系统。

2 选择监测设备、设施及控制好有关设备的分布位置

在桥梁设计上, 不论桥梁结构简单或复杂, 都存在受环境及荷载等因素影响而导致一些关键部位发生形变或损伤, 这些环节应在桥梁健康监测过程中加以关注。桥墩、主梁等在桥梁结构中属关键部位, 也容易受环境和荷载因素的影响而导致桥梁要害部位产生损伤。复杂组合型及特大型桥梁主要采用钢筋、混凝土等材料施工建设, 非常容易受到环境因素的影响。但对于桥梁是否需健康监测系统进行确定的标准并不只是结构复杂度、桥梁建设规模及建筑材料等, 还应与其重要性、所处位置及人文环境等因素相结合, 才能科学合理地控制好桥梁健康监测系统建设中监测设备选型及部署位置。

2.1 选择监测设备及设施

应按照监测具体要求, 结合桥梁结构特点及监测部位选择桥梁健康监测设备, 对于主桥塔、桥墩等监测相对位移量关键部位应选择双频GPS等较高精度的监测设备, 其他部位可选择与桥梁结构特点相适应, 安装便捷及利于数据传输的传感设备。传感器设备应根据监测的荷载类型进行选择, 而监测永久、可变及偶然荷载的手段, 监测设备的选择应根据桥梁设计单位意见进行。建设单位对性价比因素也具有较高的关注度, 桥梁健康的监测设备和设施更新速度较快, 在设备类型的选择上有较大余地。在基于观测精度、设备稳定运行的情况下, 应重点关注安装及数据传输的便捷, 选择具有较高性价比的监测设备, 通常要尽可能选用国产产品。

2.2 监测设备及设施的分布位置

不同桥梁结构及设计荷载对于监测设备、设施的分布位置具有决定性作用, 在实际中桥梁结构具有比较复杂的荷载, 监测设备、设施在选择分布位置时, 应确保监测到重要结构部位及损害桥梁较大的荷载。基于此再对健康监测系统造价、密度分配到非重点部位等进行综合考虑, 以达到较低的成本。

3 信息传输手段的监测

监测数据在一般情况下数模转换都已完成, 但控制中心是桥梁健康监测系统的管理主体, 因此应及时将监测数据向控制中心传送以进行系统管理, 才能实现监测预警及妥善处置的效果。基于对数据传送安全的保证, 应采取专用光纤或无线网桥的传输方式, 并综合考虑建设成本。尽管专用光纤安全性相对较高, 也能够保证数据传输速度与质量, 但十分容易受到传输距离、施工条件等因素影响。而数据采用无线网桥形式传输, 微波通道不能在控制中心附近影响, 具备接收塔站的建立条件。数据传送方式的选择, 应对上述因素的影响程度进行综合考虑, 并统筹分析建设经费投入, 结合不同场地情况采取适宜的传输方式。通常应选择专用光纤传送城市内桥梁的健康监测数据, 不仅具有较短的传送距离, 相对也具有良好的施工条件。还能联合专业通信单位, 对专用数据传送光纤采用租借形式进行配置。使建设成本明显降低, 建设周期有效缩短。针对传送城市外围区域桥梁的健康监测数据, 由于相对建筑物不够密集, 具有良好的微波通道, 适宜采用无线网桥形式传输, 并使建设费用明显降低。

4 选择桥梁损伤识别模型

结构整体性评估方法主要可以分为模式识别、系统识别及神经网络三大类方法, 结构模态参数通常被用于结构指纹特征, 也是识别系统的方法和输入神经网络的主要信息, 在各自检伤能力方面也通过结构应变模态、应变曲率等评估方法进行显示。虽然一些整体性评估技术已成功应用于简单结构, 但在复杂结构中应用还有待于提高可靠性。其原因主要是受结构与环境因素所影响, 不完备的测量信息, 达不到足够的测量精度, 桥梁结构具有较大赘余度且对结构局部损伤的测量信号敏感性不够。桥梁健康监测主要是利用监测评估桥梁结构状态, 使桥梁在突发异常时预警信号被触发, 提高桥梁使用安全性。在大型桥梁健康监测方面, 不同于传统检测技术, 不只是需要测试达到大容量信息的快速采集与通讯, 也要实时监控桥梁结构整体及智能化评估结构状态。目前桥梁普遍具有复杂的结构, 只依靠单一模型难以评估桥梁状态。为此, 桥梁监测系统目的对于选择桥梁损伤识别模型具有决定性作用, 在目的明确的前提下, 对桥梁损伤识别模型进行综合分析, 才能提高所选模型的合理可靠性。

5 研发系统软件策略

评估桥梁健康状况离不开采集数据, 为此, 在研发系统软件过程中, 一是建立数据处理平台, 使采集数据更为便捷;二是在研发桥梁健康监测管理系统过程中, 科学合理地应用分析评估模型。

6 结束语

总之, 桥梁健康监测系统的建设要实现科学高效, 应有效控制上述建设环节。很多因素及环节都会在建设桥梁健康监测系统的过程中对其产生不同程度的影响, 但若忽视控制这些环节, 不仅将使建设经费和周期延长, 也将影响到桥梁健康监测的目标。由此可见, 桥梁健康监测系统对于提高桥梁安全性具有十分重要的作用。

参考文献

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[5]何显一.桥梁健康监测系统的构成[J].北方交通, 2015, 9.

3.论桥梁施工控制的内容和方法 篇三

关键词：桥梁施工控制;内容;方法

前言：桥梁工程施工过程相对其他建筑相对复杂，涉及层面较广，在施工过程中出经常现不可控的因素导致桥梁局域或者部分施工无法进行，因此本文从施工控制层面出发，针对施工控制内容进行重点分析，并针对控制方法进行阐述，表述控制方法的控制方向，阐述这些方法针对的是施工中哪一个领域，希望通过本文的分析，大家能对此内容有一个全新的了解。

1桥梁施工控制的主要内容

1.1 结构变形控制

不论采用什么施工方法，桥梁结构在施工过程中总要产生变形，并且结构的变形将受到诸多因素的影响，很容易使桥梁结构在施工过程中的实际位置偏离预期状态，使桥梁难以合拢或成桥状态与设计要求不符，影响桥梁的运营。所以必须对桥梁结构的变形实施控制。桥梁结构几何尺寸的控制是施工控制的基本要求，任何一个结构不可能达到与设计尺寸准确无误的吻合，固要尽量减少结构尺寸与设计尺寸的偏差，并将其降低到《公路桥涵施工技术规范》规定的容许范围内。对于悬臂浇筑的混凝土梁：梁轴线偏位 lemma，挠度士 20mm，梁顶面宽度士 30mm。

1.2 结构应力控制

如果结构实际应力状态与设计应力状态不符，将会给结构造成一定程度的危害，其影响远比结构变形的影响大。所以，在对桥梁进行施工控制时，尤其要注意对结构应力的监控。对预应力混凝土连续梁桥而言，结构体内的应力大小与预加力大小有很大关系，应主要控制预加力：张拉机具与锚具应在现场进行检查和校验。千斤顶与压力表应配套校验，以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲数。所用压力表的读数不宜低于1.5级;检验千斤顶用的试验机或测力计的精度不得低于±2%;预应力钢材用应力控制方法张拉时，应以伸长值进行校核，实际伸长值与理论伸长值应控制在 6%。

1.3 结构稳定性控制

桥梁结构的稳定关系到桥梁的安全，它与桥梁的强度有着同等的意义，国内外曾经有过不少桥梁在施工过程中，由于失稳而导致全桥破坏的例子。因此，桥梁施工过程中不仅要严格控制变形和应力，而且更要严格地控制施工各阶段结构构件的局部和整体稳定。尤其对大跨径桥梁，受动荷载或突发情况的影响，很难保证桥梁施工安全，更难保证运营时的安全。为此，应建立一套全面监控系统，对桥梁进行终身监控，确保桥梁安全施工、安全运营。

2桥梁施工控制的主要方法

现代桥梁施工在大量的经验基础上，采用了先进的控制防范，被我们所熟知的有参数识别法、神经网络法、无应力法，最佳成桥状态法、卡尔曼滤波法、灰色预测控制法等等，因此本文对此进行重点分析，对各个方法之间进行比对，找出适用于桥梁施工控制的最佳方式。

2.1参数识别法

参数识别方式是桥梁施工控制的一种，主要采用最小二乘法（在mat lab中以less打头的系列函数，如lsqcurvefit、lsqlin等都是用最小二乘法解优化问题的函数）做桥梁施工自重和弹模识别，但是参数识别法存一个无法弥补的漏洞，就是数据偏差，任何数据偏差都会对参数识别法造成根本影响，比如在进行施工自重的过程中，在得到的结果与真实勘测之间只要偏差一点，或者实测数据与理论数据之间的误差稍微改动一毫米，计算结果都能差出几十倍去，因此参数识别方往往用作桥梁施工的理论运算当中，不作为实际施工的具体运算方式。

2.2神经网络法

神经心理学和认知科学结合数学、自然学所形成的拥有辨别能力以及自我评定功能的学科。在桥梁当中主要应用在识别滤波、自动控制、预测等方面神经网络法的全面性毋庸置疑，但是也存在一定的弊端，就是集合线性代数、非线性以及函数运用的建模过程虽然极大的方便了桥梁建设的建模，但是却重新添加了弊端，比如非线性建模过程必须清存在何种非线性关系，这对整个建模过程造成了不便，并且将控制方法更多的印象了数学理论研究方向，但是其全面性的建模研究以及事无巨细的分析方式依然是当下，桥梁施工最好的控制方法之一。

2.3无应力法

桥梁施工控制中的无应力法主要是针对混凝土进行的施工控制，无应力计主要测量砼自身体积变化。为什么叫无应力计呢？就是没有外荷载引起砼应变的应力计，具体来讲就是：在结构上与两向或三向应力计有区别，主要区别在于无应力计由应力计和一个无应力桶组成，无应力桶由双层铁皮组成，作用是隔离砼，防止外荷载引起砼应变（所以叫无应力），这种方法被广泛的应用在桥梁的混凝土施工控制当中，针对低温、高温、雨水、添加剂等方面对混凝土的影响进行系统的数据分析，保障桥梁混凝土的质量，但是这种方法只适合混凝土工程，对其他桥梁工程没有很好的效果。

2.4最佳成桥状态法

最佳城桥状态法是最佳施工成熟期所运用的施工方法，对于桥梁的成桥状态来说，是施工完桥梁所有结构，当然要包括桥面铺装、二期恒载这些构造的时候，进行的施工控制演变方式，最佳成桥法是最适合运用在施工阶段的方法，但是它有两点比较复杂，第一是要考虑最佳施工阶段的索力调整计算模型，第二是考虑徐变收缩效应的索力调整计算模型，因此比较麻烦，并非是最简便的施工控制方式。

2.5卡尔曼滤波法

卡尔曼滤波是一种基于统计学理论的算法，可以用来对含噪声数据进行在线处理，对噪声有特殊要求，也可以通过状态变量的增广形式实现系统辨识。当通过仪器进行滤波后，就是去掉噪声的结果用上一个状态和当前状态的测量值来估计当前状态，这是因为上一个状态估计此时状态时会有误差，而测量的当前状态时也有一个测量误差，所以要根据这两个误差重新估计一个最接近真实状态的值。比如反复对比了几次参数，波形回来了，但是后波形的尖角、抖动、协方差阵、高斯白噪声等参数数值都要进行对比，而且这种方法比较麻烦，领域触及小，所以只有大型的桥梁工程才能应用。

2.6灰色预测控制法

灰色预测控制阀属于统计学预测方法，是现在桥梁应用最广、效果最佳的控制方法，灰色预测一般有四种类型：1、数列预测;2、灾变预测;3、系统预测;4、拓补预测。通过这四项运作方法不断提高新模型下的预测值的过程。这实际上是采用模型参数的不断更新，来适应行为的不断变化、环境的不断影响、噪声的不断干扰，还可以通过残差分析来调整、修正、提高精度;灰色预测控制是后果控制、行为控制，。因此，灰色预测控制是一种比较好的反馈控制方法。

结束语

桥梁工程的施工过程受到诸多条件的影响，因此熟悉桥梁控制内容，针对内容做好有效控制以及选定控制方法至关重要，本文当中虽然对桥梁施工质量的控制内容和方法进行了分析，但是没有提出相关的案例，只是针对具体方向做了阐述，因此稍有不足，希望在日后的研究中对此进行弥补。

参考文献：

[1]朱赐庄.桥梁施工控制方法分类及不同桥型控制对策比较[J].湖南交通科技，2004（3）.

[2]付铁链.对确保桥梁施工质量的浅见[J].河北工程技术高等专科学校学报，2011（2）.