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监控测量在系杆拱桥施工中的应用

摘要：介绍了监控测量在系杆拱桥中的应用和监控要点。

关键词：系杆拱桥；监控

1、前言早期施工的系杆拱桥，在经过十余年的运营后，往

往会出现部份吊杆索老化、桥梁承载力降低的现象。这是因为在

系杆拱桥施工过程中，由于拱肋的预制与安装误差；温差的影

响；砼浇注的质量；砼的弹性模量、容重、收缩与徐变的影响；

系杆支架变形的影响；吊杆的安装与张拉误差等因素导致下承式

预应力砼系杆拱桥桥梁线形不顺或结构内力不均。当上述各因素

与设计取值之间存在差异，而又不能及时识别是控制参数偏离的

主要原因，需根据施工监测数据对施工过程进行及时修正。

焦港河夏堡大桥位于如皋市境内，上跨焦港河。桥梁跨

20+55+20m53m11.7m

径采用组合，主跨为跨径、净矢高的下

承式钢筋砼系杆拱桥，拱轴线为二次抛物线，矢跨比1/4.53

在本工程施工的时候，我们会通过施工监测与控制的有机结合，

来调整控制桥梁的线形，尽量使桥跨结构的线形接近或达到设计

预期值，保证全桥主要控制截面应力值在整个施工过程中处于安

全范围内，确保桥梁施工安全和正常运营。

2、监控的目的系杆拱桥和悬浇梁、斜拉桥等的施工控制不

同，钢筋砼系杆拱桥一旦立模或构件拼装后，无法像悬浇梁桥那

样可以通过调整挂篮的标高来调整线形，而通过吊杆张拉对系杆

高程的调整也是很有限的，因此只能在立模或拼装前给出精确的

预拱度值。不然，就可能使桥梁出现折线线形，还可能改变结构

受力状态，影响结构安全。本工程采用自适应控制的监控方法，

即在施工前监控单位介入，通过施工过程中的反馈测量数据，不

断更正用于施工控制的跟踪分析程序的相关参数，使计算分析程

序适应实际施工过程，当计算分析程序能够比较准确地反映实际

施工过程后，以计算分析程序指导以后的施工过程。由于经过自

适应过程，计算程序已经与实际施工过程比较吻合，从而可以达

到线形控制目的。其基本步骤如下：

2.1利用MidasCivil2012桥梁结构分析系统软件，以设

计成桥状态为目标，按照设计参数及施工工况建立有限元模型，

并进行计算。确定成桥后的挠度及各构件受力状态。确定每一施

工步骤应达到的分期目标，并建立施工过程跟踪分析

程序。

2.2根据分期目标组织施工，给出系杆支架预拱度值、

拱肋预制时的预拱度值；并测量实际结构的变形等数据

2.3根据实测数据分析和调整各计算参数，以调整后的参数

重新确定以后各施工步骤的分目标，建立新的跟踪分析程序。

2.4反复上述过程即可使跟踪分析程序的计算与实际施工相

吻合，各分目标也成为可实现的目标，从而利用跟踪分析程序来

指导以后的施工过程和必要的调整与控制。

下承式砼系杆拱的施工控制通过施工中主梁标高、截面尺寸

和弹性模量等数据采集，在对所得到的数据进行误差分析后，不

断地修正设计参数，使标高的计算值与实测值之差不断缩小，从

而使得计算程序把握住目前的施工过程，进而预估将来的施工状

况，达到施工控制的目的。

3、监控方法

3.1结构变形监测

为确保本桥成桥线形和施工质量，在整个施工过程中，需对

系杆、拱肋的标高和挠度变化情况进行监测，保证成桥线形符合

设计要求。

1

（）测点布设

为实时监测系杆和拱肋在整个施工过程中的线形，施工监控

过程中需对拱肋和系杆的高程进行观测。在拱肋对应各吊杆位置

处主拱截面形心处布置反射片，上下游共布置个反射片；在系杆

顶面对应吊杆位置处布置水准测点，在右两幅系杆共18个水准

测点。

2

（）测试方法和仪器拱肋控制点高程采用全站仪进行观测，

通过测量站点与反射片间的距离及水平角度，推算出反射片位置的

高程。拱肋安装前需对安装支架进行测量，确保安装支座高程符合

要求；拱肋安装后需进行复核；吊杆张拉后需进行校验。系杆顶面

高程控制点采用精密水准仪进行测量。通过测出砼浇筑前立模标高，

再测出后续工况梁顶控制点标高变化