桥梁施工中监测与监控技术的作用探讨

梁燕

摘要：目前，我国现代化进程不断加快，桥梁的建设也日趋现代化。因此，加强桥梁施工的监测与监控管理，提高监测与监控技术，进一步确保桥梁施工的进度和质量，为国家和社会做出该有的贡献。

关键词：桥梁施工；监测与监控技术；应用价值

0 引言

近年来，随着我国交通需求的不断增大，许多桥梁应运而生，投入使用，为人们的出行和生产生活提供了便利。其中，悬索桥的跨度大，使用材料也特别少，广泛的运用在桥梁建设中。目前我国建设的桥梁，几十米到几千米不等，跨度的不断增大，其柔性也相对增大，对风的作用也特别敏感，导致世界各地出现了大量的桥梁垮塌事件，给国家和人们的生命财产安全带来了严重的损失。针对这些问题，我们应该从事件的根源出发，加强桥梁施工的监测管理，提高桥梁施工的监测与监控技术，使桥梁发挥出最大的应用价值，为国家和人民做出该有的贡献。

1 监测与监控技术在桥梁施工中的应用价值

1.1 为桥梁安全施工提供准确可靠的数据

监测与监控技术不仅可以及时的发现桥梁施工中潜在的问题，对施工方案进行调整、完善，及时的亡羊补牢；同时，还可以给桥梁安全施工提供准确可靠的数据。这些数据对桥梁的质量和安全具有着非常重要的意义。在桥梁施工过程中，采取先进的实时监测与监控技术，获得桥梁施工中各种参数的数据，及时对施工过程的控制参数进行调整；同时，做好每个环节的施工数据记录，在确保已经建成单项工程质量安全的基础上，结合下一阶段施工工程的实际特点，适当的运用上阶段监测的数据，并不断的进行调整。这样不仅可以保证桥梁的质量和工程结构线性的平滑，还大大缩短了施工的周期，提高了桥梁施工的进度和质量。同时，对实际内力分布进行全面的监控，使桥梁施工一直处于安全的承受范围。

1.2 积累技术资料

近年来，人们对桥梁不仅有交通运输的实用价值，还有审美价值。在桥梁设计上，采用了比较新颖的建筑设计模型和结构体系，这就使得在桥梁施工中力的状态更加的复杂多变，对桥梁建成后期的使用造成一定的影响。因此我们可以利用先进的监测与监控技术，为其设计出较好的结构受力并计算出数据公式结果。为后期桥梁设计和施工的质量安全累计更多的资料。通过监测与监控技术，及时的发现桥梁施工中存在的问题并解决，为桥梁施工积累了更多的技术经验，促进桥梁施工安全顺利进行。

1.3 防止桥梁事故发生

对桥梁施工进行有效的监测和监控，最终的目的就是进一步确保桥梁的质量，减低桥梁事故发生的频率。在桥梁施工的每一个阶段，通过监测手段获得桥梁工程结构成桥内力和工程线型的平滑，进一步较好的掌握施工进度和质量安全。在桥梁工程施工中，如果发现监测数据的实际值与原本的预计值存在较大的误差时，必须停止施工，对施工设备、施工技术或者施工材料进行全面检查分析，找出原因并及时的处理，防止后期问题越来越大，造成不可弥补的过失，引发安全事故。

2 工程概况

某大桥主桥平面位于半径为 1 500 m 的圆曲线上，桥面至沟底水面约 115 m，桥高不受设计洪水位控制，小河沟不通航。该项桥梁右幅工程全长 707 m，桥梁的跨径组合为简支T 梁（ 2 × 40 m） 、连续刚构（ 95 m + 180 m + 95 m） 、简支 T 梁（ 6 ×40 m） ； 桥梁左幅工程全长 667 m，桥梁的跨径组合为简支 T 梁（ 2 ×40 m） 、连续刚构（ 95 m +180 m +95 m） 、简支 T梁（ 5 ×40 m） 。主桥箱梁为三向预应力结构，采用单箱单室截面，箱顶板宽 12.1 m，底板宽 7 m。主墩为空心薄壁墩，截面为 7 ×10 m，壁厚 1 m，墩身采用翻模或滑模施工。主墩桩基采用 5 m 厚承台下设 8 根（ 半幅桥） 直径 220 cm 钻孔灌注桩基础，桩尖嵌入弱风化岩层大于 16 m。3#主墩墩身高度： 84 m，4#主墩墩身高度72.3 m，。

3 箱梁线形监测

3. 1 墩顶监测和基准点的设立

利用大桥两岸大地控制网点，使用后方交汇法，用全站仪测出墩顶测点的三维坐标。每一墩顶布置一个轴线基准点和一个水平基准点，墩顶标高值作为箱梁高程的水准基点，每月至少施工单位、监理单位和监控单位联测一次。初始值为首次获得的墩顶标高值，每一工况下的墩顶变位则为初始值与测试值之差。

3. 2 主梁挠度的监测

（ 1） 测点布置

在每一梁段悬臂端梁顶上，施工单位设立两个标高观测点。测点用红油漆标明编号，用短钢筋预埋。截面测点分别距翼板边缘285 cm 在腹板正上方，梁混凝土上表面标高的测点则在距离翼板边缘50 cm 处。

（ 2） 监测时间

在早 7∶ 00 和下午 5∶ 00 以后分别进行监测。对每一工况除了考虑工序进展例行监测外，监控单位在监测过程中，还要监测由于温度变化引起的挠度波动。在工况不变的情况下，对于一些重点工况，为了找出引起主梁挠度变化的温度规律，在温度较低时间（ 即早晨 6∶ 00 左右） 和温度较高时间（ 即中午 12∶ 30 ～ 14∶ 30） ，对其挠度分别进行监测。为了提供较为可靠的施工各节段预拱依据，必须在进行例行监测之前，找出温差变化较大时挠度变化的极值。

3. 3 箱梁轴线监测

（ 1） 测点布置

在每一梁段懸臂端梁顶中线，施工单位必须设立一个轴线观测点。

（ 2） 监测方法采用测小角法或视准法，使用全站仪和钢尺等，对其前端偏位进行直接监测。

3. 4 主梁立模标高的监测

（ 1） 测点布置

立模标高的测点位置是顶板底模板六个特征位置以及底板底模板三个特征位置。

（ 2） 监测方法

立模标高的监测采用精密水平水准仪进行。

（ 3） 监测时机

应避开温差较大的时段进行立模标高的监测。监理单位在施工单位立模到位并且监测完毕后，对施工各节段还必须复测立模标高，此外，监控单位不定期对立膜标高进行抽测。

3. 5 主梁顶面高程的监测

在某一施工工况完毕后，直接监测主梁顶面混凝土。在监测过程中，主梁顶面的高程值是通过根据同一截面测三点的横坡取其平均值得到的。根据不同的工况，主梁顶面的高程值也可以观察主梁的挠度变化值，按给定的立模标高立模得到。

3. 6 两边对称截面相对高差的直接监测

当两边施工节段相同时，可以直接监测、比较和分析对称截面的相对高差。当两边施工节段不相同时，不满足对称节段相对高差的可比性，此时，相对高差的监测对象的选择则以较快的一边已施工的对应截面和较慢的一边最末端截面为佳，同一对称截面在监测过程中可测多点，对称截面的对应点的相对高差则可根据其横坡的平均值得到。

3. 7 精度控制

主梁悬臂浇筑时施工控制精度按《公路工程质量检验评定标准》如下。相邻节段相对标高按局部线形控制要求的误差为± 10 mm； 立模标高允许偏差为 ± 5 mm； 控制已浇梁段以及成桥后主梁系统误差，轴线偏位为 ± 10 mm、对称点高程差≤10 mm、标高误差为 ± L/6 000； 断面尺寸偏差为 -10≤h≤5（ mm） ； 合拢段相对高程差≤10 mm。

4 箱梁监控

4. 1 监控系统组成

（ 1） 硬件组成

桥梁监控管理系统由两部分组成，电视墙显示系统及中心管理控制系统，监控中心主控台分别由中心管理服务器和流媒体转发服务器，系统支持 IE 浏览方式。

（ 2） 软件组成

监控中心软件主要由数据库、中心管理服务器软件、中心参数配置程序、流媒体服务器、值班主机（ 客户端） 程序等部分组成。

（ 3） 客户端

监控前端设备的图像，每台客户端通过权限限制均可调看相应图像。每个客户端可以保存不同用户的监控配置。用户认证，提供安全访问。

4. 2 监控系统具体应用

（ 1） 管理功能

监控中心实现对各个监控点监控主机的集中管理，可全面掌握整个监控网络的所有情况。监控网点监控主机对所辖区域内的监控资源进行调看与管理，保证信息的准确及时传递。当有突发事件发生时，在监控中心，可通过监控系统，第一时间获取现场资料，为上级领导的决策和指挥提供第一手的图像资料。

（ 2） 控制功能

控制全网内多个服务器下所有设备； 远程升级、配置、开关机及重启前端设备； 对设备状态进行监控，对设备故障及网络故障主动告警，并记录日志； 前端监控主机保持与主控服务器时钟同步。

（ 3） 集中监控

监控中心的每个客户端支持 1 ～24 路图像的实时监控，这 24 路 图 像 可 以 是 一 个 监 控 网 点 的 圖 像，也 可 以 是24 个不同网点的图像。在监控中心，如果多个客户端同时工作，则最多可以同时监控 24* N 路图像，如果每个监控网点取一路全景图像，则可以做到 24* N 个监控网点的全实时监控。

（ 4） 录像和回放

监控中心可以有选择的对监控点进行录像，当监控点发生案件或报警时，通过手动选择，可以在监控中心本地硬盘上录像，供日后查证。

参考文献：

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