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系杆拱桥的施工监控

摘要：以上虞三环上跨桥工程为例，从施工监控的必要性延伸到监控目的、监

控内容及相应的监控方法，用实践证明了施工监控的效果，值得推广和应用。

关键词：系杆拱桥监控

一、概况

2015年，我公司代建了上虞三环东路上跨萧用铁路工程，因本桥跨经世遗项

目浙东运河，河两岸各5米范围内部能设桥墩，从而导致跨运河部分桥梁跨径

增长，原设计的小箱梁无法满足跨径需求，加之处于起始处（4#墩至5#墩），桥

梁净高受限，故经方案比选，采用系杆拱桥形式跨运河本钢管混凝土系杆拱桥，

标准跨径65.5m，计算跨径62.5m。拱肋为钢管混凝土结构，吊杆为钢绞线成品

索，纵横梁为预应力混凝土结构，桥面板为预制装配钢筋混凝土结构；桥墩为柱

式墩，基础为承台桩基础。

桥梁中心线与浙东运河中心线交角为108度，相交处对应的桥梁中心线里程

K0＋945。运河限界为22m宽×4.5m高，上跨处运河宽23.39m，最高通航水位为

3.13m，桥墩结构距河岸最近处为6.54m，梁底距河面最低处为4.76m。

图1-1、图1-2给出了系杆拱桥的主桥总体布置示意图和横断面图。

图1-2系杆拱桥上部结构横断面图

拱肋钢管内泵送混凝土采用C50自密实补偿收缩混凝土，纵梁及横梁采用C50混凝土，

预制桥面板采用C40混凝土。下部结构混凝土：墩柱为C40、承台及承台系梁为C35、桩基

为C30水下混凝土。预应力钢筋采用公称直径15.2mm的高强度低松弛钢绞线，抗拉强度标

准值1860MPa，拱肋、风撑钢结构及吊杆配套受力钢结构均采用Q345D钢材吊杆采用挤压锚

固钢绞线拉索。

预应力钢束管道采用塑料波纹管

二、施工监控的必要性

这是杭州地2.1铁公司代建的第一个系杆拱项目，没有成熟经验可借鉴，故自接收本工

程后，本人差阅大量相关资料，同时向右经验的业内同行请教，到拱肋加工厂靠查，与施工、

监理多次进行技术探讨后，明确系杆拱桥中路把控的重点在于施工全过程的监控，监控赢则

质量赢，监控败则后果不堪设想，这方面有太多惨痛的教训：

1999年1月重庆綦江县彩虹桥，整座大桥突然垮塌，40人遇难。

2001年11月，四川宜宾南门大桥连接拱体和桥面预制板的4对8根钢缆吊杆断裂，北

端长约10m、南端长约20m桥面预制板坍塌。

2011年4月12日，新疆孔雀河大桥发生垮塌事故，桥面长约10m、宽约12m桥面垮塌

2012年12月10日下午6点15分，攀枝花市金沙江倮果大桥一根吊杆突然脱落，导致

桥面出现“V”字形塌陷。

系杆拱桥为2.2外部静定、内部高次超静定结构，施工期间，结构体系逐步形成，整体刚

度不断变化，为实现对大桥施工期间的线形、内力、应力等内容进行有效的控制和合理调整，

需对施工全过程中的各项影响桥梁变形、应力的参数进行测试，及时分析各施工阶段中实测

值与设计预测值的差异并找出原因，提出修正对策，并确保全桥建成后的桥梁线形、内力状

态达到预定的设计理想状态。

施工监控的目的2.3在于保证施工过程中桥梁结构的内力、截面应力、位移、挠度变化都

能处于安全合理的范围内，保证成桥后桥面线形良好，结构受力满足设计要求。

为了实2.4现这个目的，需要根据实际的施工工序，以及现场获取的参数和数据，对桥跨

结构进行实时误差分析、结构分析和结构验算，并且根据分析结果及时调整施工控制指令，

以确保结构的逐段施工向着理想的方向发展。

施工过程中，结构单元的单元数量、截面特性、截面材料成分都在不断的变化，体系转

换前后，其受力体系也有很大变化，这样会导致结构应力和挠度也处于大幅度变化中，再加

上施工荷载、环境温度、环境湿度、日照时间等的影响，都可能使得拱桥的施工状态偏离预

定目标，而可能处于高应力水平的局部杆件又会危及结构安全。因此，在施工过程中建立施

工监控系统，对施工状态进行实时识别（监测）、调整（纠偏）、预测，对设计目标的实现

是至关重要的。

施工监测一般包括设计2.5参数监测、几何状态监测、应力监测、温度监测等几个部分。

主要通过事先在结构的主要监测部位埋设各种性能各异的传感器，并用相应的测试仪器测得

实测数据，并运用结构分析程序，以及误差分析、参数识别系统，对数据进行分析处理，