连续梁桥施工监控实践与研究

2022-06-03王平

工程建设与设计 2022年9期

王平

（中铁一局集团有限公司，西安 710000）

1 引言

如今的桥梁建设施工过程中，桥梁跨度变大、桥型更为复杂，建设难度也变得更大，为更好地确保项目质量与安全，施工监控被大力推广，主要对桥梁建设过程实行相应的监测和控制，保证在工程建造中，无论是桥梁结构内力还是变形，都处在合理的范围，保证成桥状态可以满足设计要求[1-3]。

2 连续梁桥以及连续梁桥施工监控的重要性

2.1 连续梁桥概述

通常情况下，连续梁桥是指起码超过两跨且连续的桥梁，它是一种超静定体系，通过恒荷载作用，会形成相应的支点负弯矩，产生的支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用，让内力状态相对均匀，所以梁高能够得以降低，使得桥下净空变大，减少对材料的使用，并且刚度可观，所存在的伸缩缝并不多。同时，由于弯矩变小，促使桥梁跨径能够变大[4]。

2.2 连续梁桥施工监控的重要性

2.2.1 有利于提高工程参数的准确性

在工程实施的过程中，如果未做好监控工作，则很容易导致力学参数无法达到标准，与设计出现背离，从而影响桥梁施工质量。做好监控工作，则能够及时发现受力状态的异常变化，从而及时对其进行调整，使其与设计相符，保证工程质量。由此可见，基于连续梁桥的优势以及其在力学方面的特征，有必要针对连续梁桥施工监控方法进行总结，从受力方面入手，为桥梁工程中力学参数准确性的提升提供支持。

2.2.2 有利于提高桥梁工程的可靠性与安全性

桥梁工程的可靠性与安全性，与其本身的承载力存在联系。承载力不足，则在车辆长期通行的过程中，桥梁容易发生坍塌等风险。做好连续梁桥施工监控工作，能够在确保力学参数合理的情况下，确保桥梁的承载力达到标准，这对桥梁可靠性与安全性的提升，具有重要作用，同样有利于延长工程寿命。

3 施工监控实践

3.1 工程概述

江浦路吴淞江大桥位于昆山市江浦路跨吴淞江处，地势相对平坦，桥位处航道口宽大概有200 m，它的改建标准达到3 级航道标准。江浦路吴淞江大桥的桥跨布置是8×22 m(采用预制空心板)+2×101 m(部分斜拉桥)+8×22 m(也选用预制空心板)。桥梁总宽约为33 m，以现状车道来分析，它的设置为双向4 车道，桥面布置为2×0.5 m(护栏)+2×2 m(人行道)+2×4 m 硬路肩+2×2×3.75 m(车道)+5 m 中间带。桥梁在2005 年12 月竣工，修建所耗用的时间较短，桥梁外形美观，使用状况较为理想，仅桥下净高没有达到3 级航道要求。

在2015 年3 月，中交公路规划设计院有限公司检测中心对江浦路吴淞江大桥进行改造前桥梁结构检测与全面评估，得出以下的结论：江浦路吴淞江桥梁主桥与南北引桥技术状态级别均评定是二类，整体技术状况良好，能够开展改造利用，详细内容见《江浦路吴淞江大桥改造前桥梁结构检测和综合评估总体报告》。按照整治规划要求，江浦路吴淞江大桥通航尺度并没有达到通航净空尺度标准。

以大桥通航现状来分析，通航净宽约为38 m，应该调至60 m，净高约为5 m，应该调至7 m。所以需提升老桥标高，对其开展改造处理。此次桥梁增高1.87 m。桥梁总体抬高。在每侧引桥增加2 跨，每侧引桥由当前的8 跨调整为10 跨。增加桥跨，所以应对桥台进行改造处理。调查发现桥台处桥下主梁有被焚烧痕迹，对此，应该拆除每侧的桥台处桥跨，每侧新建引桥3 跨，最终每侧引桥有13 跨。本次监测针对江浦路吴淞江大桥全路段进行监测，监测的方法包括视频监测法、数字化监测法两种。

3.2 监控原则

连续梁桥监控需要遵循两大原则，分别为准确性原则、调整与控制原则。上述2 项原则都是针对主梁而言所提出的要求。

3.2.1 准确性原则

在监控的过程中，工程应当基于准确性原则落实监控工作，确保监控的结果与桥梁本身的施工情况一致。对此，需要保证主梁线形满足工程期望。简言之，应当使主梁的标高以及平面参数与设计相符，确保各项参数误差处于合理范围内。在监控的过程中，需要保证主梁应力处于合理范围内，避免出现应力不均或不达标的情况，以免影响桥梁安全。

3.2.2 调整与控制原则

在监控的过程中，工程同样应当基于调整与控制的原则完成监控工作，当发现问题时需要对其进行调整与控制。对此，通过有限元分析的方式，实现对连续梁桥基本情况的分析及掌握，判断其线形是否满足工程要求，若不满足则需要对其进行调整与控制。

3.3 监控技术

3.3.1 视频监控技术

视频监控技术，指的是通过录制视频的方式，获取工程中的实时画面，从而根据上述画面，实现对工程监控的一种方法。该方法的应用具有较大的优势。首先，视频监控具有较高的覆盖面，能够有效观察到工程中的各个环节，从而达到监控的目的。其次，视频监控能够有效提高数据存储质量，保证数据可以被长期存储，便于未来对其进行查找再利用。最后，视频监控同样具有长期性，符合桥梁长期施工的要求。

在视频监控的过程中，工程可以观察桥梁的主墩、主梁的施工过程。首先，可以对连续梁桥标高进行观察。通常情况下，标高控制通常按照结构参数值而确定。通过打开摄像头，在明确各阶段标高的基础上，对整个工程施工过程的画面进行录制，根据录制所得到的画面，来研究误差，根据画面有效调节立模标高。以梁体中轴线为例，在视频监控的过程中，应当保证其允许误差低于5 mm，高程偏差不超过10 mm。无论是桥面线形，还是内力状态，都需要保证监控的准确性，使其能够确保满足设置要求，如果监控过程中发现实际参数不符合上述误差要求，则说明工程施工效果不达标[5]。

在视频监控的过程中，相关工作人员都能够对视频进行观看，通过观看的方式，观察工程中是否存在不规范操作等行为。就本工程而言，根据工程的要求，在施工过程中，应当保证预拱度介于0～2 cm。对于挂篮以及满堂支架而言，在进行预压处理之后，前者的挠度为1.8 cm，后者的挠度为2 cm。上述两个过程，对于施工人员的操作水平以及操作流程都具有较高的要求。在监控的过程中，需要针对上述两个环节进行重点观察。如果在监控中发现异常操作，需要立即指出，避免施工人员继续采用错误的方式操作，导致工程质量不达标[6]。

3.3.2 数字化监控技术

数字化监控技术，指的是利用数字化系统完成监控过程，通过数字化监控技术可以对大桥的关键部位进行观察，实现可靠性分析，同时，该数字化系统具有预警功能，能够实现对大桥异常结构以及相关部位可靠性的诊断。如果存在问题，则可以及时采取措施，对其进行处理。数字化监控系统能够有效读取结构应力及温度变化，因此，在混凝土箱桥梁中应用较为广泛[7，8]。

3.3.3 本工程受力监控结果

通过对监控结果的分析发现，在本工程中，各项结构参数与设计基本相符，说明工程施工效果良好。截面监控所得到的应力值见表1，截面设计标准的应力值见表2。