橋梁監(jiān)控、橋梁檢測、橋梁監(jiān)測比較

1、橋梁監(jiān)控、橋梁檢測、橋梁監(jiān)測比較在大跨徑懸索橋、斜拉橋、拱橋和繼續(xù)剛構(gòu)橋的平衡懸臂澆筑施工中，其后一塊件是通過預(yù)應(yīng)力筋及砼與前一塊件相接而成，因此，每一施工階段都是親密相關(guān)的。為使結(jié)構(gòu)達(dá)到或臨近設(shè)計(jì)的幾何線形和受力狀態(tài)，施工各階段需對(duì)結(jié)構(gòu)的幾何位置和受力狀態(tài)舉行監(jiān)測，按照測試值對(duì)下一階段控制變量舉行預(yù)報(bào)和制定調(diào)節(jié)方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)施工控制。 因?yàn)榻虿牧系奶匦?、施工誤差等是隨機(jī)變化的，因而施工條件不行能是抱負(fù)狀態(tài)。 因此，確定上部結(jié)構(gòu)每一待澆塊件的預(yù)拱度具有頭等的重要性。 雖然可采用各種施工計(jì)算方法算出各施工階段的預(yù)拋高值、位移值、撓度，但當(dāng)按這些理論值舉行施工時(shí)，結(jié)構(gòu)的實(shí)際變形卻未必能達(dá)到預(yù)期

2、的結(jié)果。 這主要是因?yàn)樵O(shè)計(jì)時(shí)所采用的諸如材料的彈性模量、構(gòu)件自重、砼的收縮徐變系數(shù)、施工暫時(shí)荷載的條件等設(shè)計(jì)參數(shù)，與實(shí)際工程中所表現(xiàn)出來的參數(shù)不徹低全都而引起的；或者是因?yàn)槭┕ぶ械牧⒛Ｕ`差、測量誤差、觀測誤差、懸拼梁段的預(yù)制誤差等；或者兩者兼而有之。 這種偏差隨著懸臂的不斷加伸，漸漸累積，如不加以有效的控制和調(diào)節(jié)，主梁標(biāo)高終于將顯著地偏離設(shè)計(jì)目標(biāo)，造成合龍困難，并影響成橋后的內(nèi)力和線形。 所以，橋梁施工監(jiān)控就是一個(gè)施工量測識(shí)別修正預(yù)告施工的循環(huán)過程。 其最基本的目的是確保施工中結(jié)構(gòu)的平安，保證結(jié)構(gòu)的外形和內(nèi)力在規(guī)定的誤差范圍之內(nèi)符合設(shè)計(jì)要求。 橋梁施工監(jiān)控的內(nèi)容主要包括成橋抱負(fù)狀態(tài)決定，抱負(fù)施

3、工狀態(tài)決定和施工適時(shí)控制分析。 成橋抱負(fù)狀態(tài)是指在恒載作用下，結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)線形和抱負(fù)受力狀態(tài)； 施工抱負(fù)狀態(tài)以成橋抱負(fù)狀態(tài)為初始條件，按實(shí)際施工相逆的步驟，逐步拆去每一個(gè)施工項(xiàng)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，從而決定結(jié)構(gòu)在施工各階段的狀態(tài)參數(shù)（軸線高程和應(yīng)力），一般由倒退分析法決定； 施工適時(shí)控制是在施工時(shí)，按照施工抱負(fù)狀態(tài)，按一定的準(zhǔn)則調(diào)節(jié)，通過對(duì)影響結(jié)構(gòu)變形和內(nèi)力主要設(shè)計(jì)參數(shù)的識(shí)別舉行修正，使結(jié)構(gòu)性能、內(nèi)力達(dá)到目標(biāo)狀態(tài)。 在建立了正確的模型和性能指標(biāo)之后，就要依據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)和控制參數(shù)，結(jié)合橋梁結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)狀態(tài)、施工工況、施工荷載、二期恒載、活載等，輸入前進(jìn)分析系統(tǒng)中，先前進(jìn)分析系統(tǒng)中可獲得結(jié)構(gòu)按施工階段舉行的每

4、階段的內(nèi)力和撓度及終于成橋狀態(tài)的內(nèi)力和撓度。接著，假設(shè)成橋時(shí)為抱負(fù)狀態(tài)，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)舉行倒拆，利用前進(jìn)分析所得的數(shù)據(jù)，可獲得使橋梁結(jié)構(gòu)終于為抱負(fù)狀態(tài)的各階段的預(yù)拋高值，得出各施工階段的立模標(biāo)高以及砼澆筑前、砼澆筑后、鋼筋張拉前、鋼筋張拉后的預(yù)計(jì)標(biāo)高。然后通過卡爾曼濾波器，預(yù)告出各階段的實(shí)際狀態(tài)值，再由最后的最優(yōu)控制，結(jié)合實(shí)際觀測疽，得出最優(yōu)調(diào)節(jié)方案，終于完成囫圇控制過程。 以上這三大系統(tǒng)均由計(jì)算機(jī)完成。 容易推薦橋梁監(jiān)控中用到的前進(jìn)分析、倒退分析和誤差分析。 （1）前進(jìn)分析前進(jìn)分析的目的在于決定成橋結(jié)構(gòu)及各施工階段的受力狀態(tài)。這種計(jì)算的特點(diǎn)是：隨著施工階段的推動(dòng)，結(jié)構(gòu)形式、邊界約束、荷載形式在不

5、斷轉(zhuǎn)變，前期結(jié)構(gòu)發(fā)生徐變和幾何位置的轉(zhuǎn)變，因而，前一階段結(jié)構(gòu)狀態(tài)將是本次施工階段結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)。前進(jìn)分析的計(jì)算可按有限元方法舉行，目前，此類計(jì)算已有軟件供應(yīng)。（2） 倒退分析前進(jìn)分析系統(tǒng)可以嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)好的施工步驟舉行各階段內(nèi)力分析，但因?yàn)榉治鲋泻奢d的不斷變化以及結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的互相影響，使終于結(jié)構(gòu)軸線不行能達(dá)到設(shè)計(jì)軸線。因此，采用倒退分析在施工過程中設(shè)置預(yù)拱度，使在成橋狀態(tài)時(shí)，結(jié)構(gòu)線形滿意設(shè)計(jì)要求。倒退分析的基本思想是，假定 時(shí)刻結(jié)構(gòu)內(nèi)力分充滿足前進(jìn)分析 時(shí)刻的結(jié)果，線形滿意設(shè)計(jì)軸線。在此初始狀態(tài)下，根據(jù)前進(jìn)分析的逆過程，對(duì)結(jié)構(gòu)舉行倒拆，分析每次卸除一個(gè)施工段對(duì)剩余結(jié)構(gòu)的影響。在一個(gè)階段內(nèi)分析得到

6、的結(jié)構(gòu)位移、內(nèi)力便是抱負(fù)施工狀態(tài)。（3）誤差分析倒退分析得到的抱負(fù)狀態(tài)是我們期待在施工中實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，而實(shí)際施工中結(jié)構(gòu)狀態(tài)總是因?yàn)樵O(shè)計(jì)參數(shù)、施工誤差、測量誤差、結(jié)構(gòu)分析模型誤差等因素偏離目標(biāo)。為了能準(zhǔn)時(shí)有效地將實(shí)測數(shù)據(jù)（體系本身的變化、撓度、應(yīng)力、現(xiàn)場氣溫等）、調(diào)節(jié)參數(shù)信息、誤差信息反饋到實(shí)際施工控制中，指導(dǎo)現(xiàn)場施工作業(yè)，可編制基于現(xiàn)代控制論中的隨機(jī)最優(yōu)控制理論和有限元法的的計(jì)算程序，建立現(xiàn)場計(jì)算機(jī)工作站（EWS），將實(shí)測結(jié)構(gòu)控制參數(shù)輸入，得出有效調(diào)節(jié)量，獲得最優(yōu)調(diào)節(jié)方案，同時(shí)預(yù)告下階段結(jié)構(gòu)狀態(tài)。 橋梁檢測就是對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)及部件的材料質(zhì)量和工作性能方面所存在的缺損情況舉行具體檢測、實(shí)驗(yàn)、推斷和評(píng)價(jià)

7、的過程，是對(duì)橋梁的特地檢驗(yàn)，屬于短期橋梁診斷的范疇。 包含的項(xiàng)目內(nèi)容大致上可分為如下兩個(gè)方面： 結(jié)構(gòu)材料缺損情況診斷，包括材料損壞程度檢測，材料物理、化學(xué)和力學(xué)性能測試及缺損緣由的分析推斷等； 結(jié)構(gòu)整體性能、功能情況鑒定，包括結(jié)構(gòu)承載能力（強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性等）鑒定、橋梁抗洪能力的鑒定等按照實(shí)際狀況對(duì)橋梁舉行評(píng)估，通過對(duì)全橋結(jié)構(gòu)舉行檢查、檢測，了解橋梁的結(jié)構(gòu)病害狀況，評(píng)價(jià)橋梁結(jié)構(gòu)當(dāng)前的實(shí)際工作情況； 通過橋梁的靜載和動(dòng)載實(shí)驗(yàn)檢測，檢驗(yàn)該橋梁結(jié)構(gòu)當(dāng)前的實(shí)際承載能力及其結(jié)構(gòu)工作性能，由此為該橋下一步的處置方案供應(yīng)依據(jù)。 需要舉行檢測的橋梁緣由各種各樣，絕大部分是舊橋，由于舊橋資料比較匱乏，相對(duì)而言

8、管理起來比較困難；在特別狀況下有些新橋也要求做檢測工作，綜合起來主要有以下幾種因素： （1）缺乏設(shè)計(jì)、施工資料的橋梁。 （2）施工質(zhì)量較差，不符合設(shè)計(jì)要求的橋梁。 （3）橋梁竣工經(jīng)過運(yùn)營一段時(shí)光后發(fā)覺較嚴(yán)峻的病害，影響其承載能力。 （4）橋梁施工質(zhì)量較好，運(yùn)營狀況也良好，但肦望提高其允許的承載能力。 （5）需要通過超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的特別荷載車輛的橋梁。 還有一些橋梁是由于一些特別緣由而需要做檢測工作，比如為了取得一定的科研資料等等。 橋涵工程實(shí)驗(yàn)檢測的內(nèi)容隨橋涵所處位置、結(jié)構(gòu)型式和所用材料不同而異，應(yīng)按照所建橋涵的詳細(xì)狀況按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范選定實(shí)驗(yàn)檢測項(xiàng)目，一般常規(guī)橋涵實(shí)驗(yàn)檢測的主要內(nèi)容包括： 1、施

9、工打算階段的實(shí)驗(yàn)檢測項(xiàng)目 橋位放樣測量； 鋼材原材料實(shí)驗(yàn)； 鋼結(jié)構(gòu)銜接性能實(shí)驗(yàn)； 預(yù)應(yīng)力錨具、夾具和銜接器試驗(yàn)； 水泥性能實(shí)驗(yàn)； 混凝土粗細(xì)集料實(shí)驗(yàn)； 混凝土協(xié)作比實(shí)驗(yàn)； 砌體材料性能實(shí)驗(yàn)； 臺(tái)后壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)； 其它成品、半成品實(shí)驗(yàn)檢測； 2施工過程中的實(shí)驗(yàn)檢測 地基承載力實(shí)驗(yàn)檢測； 基礎(chǔ)位置、尺寸和標(biāo)高檢測； 鋼筋位置尺寸和標(biāo)高檢測； 鋼筋加工檢測； 混凝土強(qiáng)度抽樣實(shí)驗(yàn)； 砂漿強(qiáng)度抽樣實(shí)驗(yàn)； 樁基檢測； 墩、臺(tái)位置、尺寸和標(biāo)高檢測； 上部結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）位置、尺寸檢測； 預(yù)制構(gòu)件張拉、運(yùn)送和安裝強(qiáng)度控制實(shí)驗(yàn)； （11）預(yù)應(yīng)力張拉控制檢測； （12） 橋梁上部結(jié)構(gòu)標(biāo)高、變形、內(nèi)力（應(yīng)力）監(jiān)測； （

10、13）支架內(nèi)力、變形和穩(wěn)定性監(jiān)測； （14）鋼結(jié)構(gòu)銜接加工檢測 （15）鋼構(gòu)件防護(hù)涂裝檢測。 3施工完成后的實(shí)驗(yàn)檢測 橋梁總體檢測； 橋梁荷載實(shí)驗(yàn)； 橋梁使用性能監(jiān)測 按照綜合分析的結(jié)果，得出最后的技術(shù)結(jié)論，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)做出科學(xué)的評(píng)價(jià)，同時(shí)按照存在的問題，提出改進(jìn)設(shè)計(jì)或者加強(qiáng)修理養(yǎng)護(hù)方面的建議。 橋梁監(jiān)測:在施工階段在重要橋梁上安裝永遠(yuǎn)性的實(shí)時(shí)結(jié)構(gòu)整體與平安性報(bào)警設(shè)備,以確保橋梁平安運(yùn)營、延伸橋梁使用壽命,通過早期橋梁病害的發(fā)覺能大大節(jié)省橋梁的修理費(fèi)用，可以避開終于頻繁大修關(guān)閉交通所引起的重大損失. 工程結(jié)構(gòu)一般會(huì)受到兩種損傷突發(fā)性損傷和累積性損傷。突發(fā)性損傷由突發(fā)大事引起，使損傷在短期內(nèi)達(dá)到或超過一定限值；累積損傷則有緩慢堆積的性質(zhì)，達(dá)一定程度會(huì)引起破壞，影響平安和使用。橋梁健康監(jiān)測能夠在突發(fā)性損傷發(fā)生時(shí)，準(zhǔn)時(shí)做出推斷和警報(bào)，