【正文】 的桿件、塔架扣索索力和控制截面進(jìn)行應(yīng)力和變形的監(jiān)測。系統(tǒng)建成后，必須是能夠長期穩(wěn)定運(yùn)行的實(shí)用性系統(tǒng)。集線箱到采集裝置之間傳輸?shù)氖请娔M量，抗干擾能 力較差，可靠性較低。其傳輸?shù)哪M信號匯于一條總線中，集中到監(jiān)控站進(jìn)行集中測量和 A/D 轉(zhuǎn)換，然后將數(shù)字量送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行存貯處理。 （ 5） 系統(tǒng)的建成后可實(shí)現(xiàn)的目標(biāo) ： 報(bào)告橋梁的工作溫度環(huán)境 ； 報(bào)告橋梁的主要結(jié)構(gòu)的實(shí)際內(nèi)力分布狀況 ； 為鑒別橋梁的主要結(jié)構(gòu)是否有損害，或累積性損壞提供決策依據(jù) ； 給橋梁的營運(yùn)管理和維修決策者提供橋梁的警告信息 。一旦施工或使用過程中由于不京滬高速鐵路跨京開高速公路中承式鋼箱拱橋 監(jiān)控 、監(jiān)測 方案 27 可抗拒因素導(dǎo)致傳感鏈斷損，可以將該傳感鏈對應(yīng)的尾端接頭連接到監(jiān)控分析儀，此時該傳感鏈的所有傳感器以斷點(diǎn)為界分別經(jīng)由首端接頭和尾端接頭將各自測量信號傳送給監(jiān)測站，實(shí)現(xiàn)傳感鏈的愈合。在特殊情況下，主要監(jiān)控人員的更換需得到業(yè)主的批準(zhǔn)。監(jiān)控儀器和設(shè)備在投入項(xiàng)目之前和使用過程中都進(jìn)行嚴(yán)格的標(biāo)定，并制定詳細(xì)的儀器設(shè)備使用規(guī)程，保障測試數(shù)據(jù)的真實(shí)性。 按照 ISO9001 質(zhì)量保證體系，建立完善的文件資料管理系統(tǒng)，確保測試及計(jì)算數(shù)據(jù)的可追溯性。定期組織監(jiān)控人員培訓(xùn)和學(xué)習(xí)。光傳感網(wǎng)絡(luò)分析儀無可動部件，長期使用無需標(biāo)定。 （ 3） 光纖傳輸網(wǎng)絡(luò) 主要由主干傳輸光纜構(gòu)成，用于將橋梁監(jiān)測現(xiàn)場布設(shè)的光纖光柵傳感器網(wǎng)絡(luò)與光纖光柵解調(diào)儀系統(tǒng)進(jìn)行連接 ，通過無線傳輸模塊實(shí)現(xiàn)無線傳輸數(shù)據(jù) 。它具有分布式布置的外型，而采用集中方式進(jìn)行采集的系統(tǒng)。各類型系統(tǒng)京滬高速鐵路跨京開高速公路中承式鋼箱拱橋 監(jiān)控 、監(jiān)測 方案 25 特點(diǎn)分述如下： ① 集中式自動化監(jiān)測系統(tǒng)，是將現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集自動化，數(shù)據(jù)運(yùn)算處理自動化及資料異地傳輸均集中在專設(shè)的終端監(jiān)測室內(nèi)進(jìn)行。 ③ 系統(tǒng)應(yīng)具有可擴(kuò)展性：設(shè)備可方便地通過添加模塊，增加遠(yuǎn)程端口和本地端口數(shù)，為將來系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大和接入新的分中心提供網(wǎng)絡(luò)接口。 C1 C2 C3圖 58 吊桿應(yīng)變測點(diǎn)布置圖 在主縱梁內(nèi)部，每側(cè)還設(shè)置了 4 束預(yù)應(yīng)力系桿， 預(yù)應(yīng)力系桿采用 鋼絞線整束擠壓 B 型錨具拉索 。應(yīng)變測點(diǎn)全橋總共 297 個。因此，應(yīng)力監(jiān)測就是施工過程的安全預(yù)警系統(tǒng)的重要組成部分。在拱肋、主縱梁和縱、橫梁橋面系的外表面還 布置了表面溫度傳感器測試不同位置表面的實(shí)際溫度。 溫度監(jiān)測 橋梁施工過程中，環(huán)境溫度的大小及日照溫差會影響到結(jié)構(gòu)體系內(nèi)的內(nèi)力分布；并且，結(jié)構(gòu)的溫度變形還影響到施工中構(gòu)件的架 設(shè)精度及測量精度。 （ 4） 測量要求 ① 測量階段及頻次 在每一 節(jié) 段的 安裝前后均進(jìn)行一次拱肋和主縱梁坐標(biāo)測量 。長期監(jiān)測觀測點(diǎn) 由鋼結(jié)構(gòu)制作單位在制造時設(shè)置，以測定各施工階段拱軸線及橋面系的實(shí)際線形及正常運(yùn)營后各環(huán)境變量對拱肋和橋面系變形的影響。使用全站儀對軸線、偏位進(jìn)行測量。 3%(t0℃ ) 177。并 與設(shè)計(jì)方的主要計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，確保兩者的模型計(jì)算誤差在合理范圍內(nèi)，然后會同設(shè)計(jì)方制定各主要工況的控制方案。在施工過程中，根據(jù)實(shí)時測量的回饋資料，隨時進(jìn)行調(diào)控。所謂結(jié)構(gòu)施工理想狀態(tài)就是在施工各階段結(jié)構(gòu)應(yīng)有的位臵和受力狀態(tài)，每個階 段的施工理想狀態(tài)都將監(jiān) 控著全橋最終形態(tài)和受力特性。所以，前進(jìn)分析法概念清晰，目標(biāo)明確。 利用施工控制實(shí)時計(jì)算調(diào)整控制目標(biāo)值 在進(jìn)行參數(shù)調(diào)整擬合后，利用實(shí)際的施工時間參數(shù)和實(shí)際的施工荷載參數(shù)進(jìn)行施工控制實(shí)時計(jì)算，產(chǎn)生施工控制實(shí)際目標(biāo)真值，用于下一階段的 參數(shù) 的確定和誤差分析。有積累的連續(xù)分布誤差會對結(jié)構(gòu)線型及內(nèi)力產(chǎn)生嚴(yán)重不利影響。 （ 4） 結(jié)構(gòu)分析計(jì)算模型誤差 在結(jié)構(gòu)分析中需對實(shí)際橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化，建立計(jì)算模型。溫度變化對 鋼砼組合 結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形影響較大，這種影響隨溫度的改變而改變。施工中跨徑通?？梢员ＷC，但拱軸線形和矢跨比容易受施工誤差及測量誤差的影響而偏離理想值，從而對結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形產(chǎn)生較大的影響。 在橋梁的施工控制計(jì)算中必須采用實(shí)際施工參數(shù)用于計(jì)算 ， 以盡可能真實(shí)地反映結(jié)構(gòu)實(shí)際內(nèi)力變形狀態(tài)，亦即施工模擬的結(jié)構(gòu)實(shí)時分析。施工控制復(fù)核計(jì)算依據(jù)設(shè)計(jì)文件所提供的資料 ，獨(dú)立于設(shè)計(jì)方建立施工控制計(jì)算模型，同時根據(jù) 本橋 實(shí)際施工情況做進(jìn)一步細(xì)化。 施工控制初期的設(shè)計(jì)復(fù)核計(jì)算 設(shè)計(jì) 復(fù)核計(jì)算 ： 施工控制實(shí)施第一步是要形成控制的目標(biāo)文件。 根據(jù) 多座 橋梁施工控制的工作經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合 本橋 的實(shí)際 施工特點(diǎn)，確定本橋 采用綜合方法對全橋?qū)嵭惺┕た刂啤? （ 4）綜合方法 除了上述的三種控制方法之外，還有其它的一些控制方法，如最優(yōu)控制、模糊控制、專家系統(tǒng)控制等。因?yàn)樵谶@種施工過程中的控制 作用是單向前進(jìn)的，并不需 要根據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀態(tài)來改變原來設(shè)定的預(yù)拱度， 因此被稱為開環(huán)控制方法。 在施工過程中， 由于 材料 物理性質(zhì) 、混凝土收縮徐變、 恒載 、施工荷載、溫度 以及施工 測量等方面的 因素影響 ， 橋梁施工中節(jié)段的 實(shí)際測量值 常常與 原理論設(shè)計(jì)值存在偏差。全年可施工期長，對施工有利。吊桿上下銷軸中心距為 ～ ，單根吊桿長度大于 時，需要兩根吊桿桿體通過調(diào)節(jié)套筒連接成一個長吊桿，本橋共 8 根短吊桿， 14 根長吊京滬高速鐵路跨京開高速公路中承式鋼箱拱橋 監(jiān)控 、監(jiān)測 方案 3 桿，吊桿初張力 20～ 150KN?？v橫梁頂面與主縱梁頂面平齊，橫梁間距有 、 、 、 、 和 共 6種，梁高除端橫梁為 外其它橫梁為 ，橫梁截面根據(jù)其所處的部位分為三種類型，即端橫梁、小橫梁和固結(jié)點(diǎn)橫梁，端橫梁為頂寬 ，小橫梁翼緣寬 600mm，固結(jié)點(diǎn)橫梁翼緣寬 800mm。邊拱肋鋼箱在轉(zhuǎn)體前支架上灌注混凝土；主拱肋鋼箱在轉(zhuǎn)體到位，支座安裝后完成體系轉(zhuǎn)換，主拱肋頂升灌注混凝土。主拱肋及邊拱肋拱軸線均采用二次拋物線。橋位處高速鐵路為平坡、直線。基礎(chǔ)均采用鉆孔樁基礎(chǔ)， D129 號和 D132 號橋墩采用直徑 鉆孔灌注樁， D130和 D131 號墩采用直徑 鉆孔灌注樁。吊桿對應(yīng)主跨小橫梁設(shè)臵，間距 ，全橋共設(shè) 11 對吊桿。同時主縱梁內(nèi)設(shè)臵四束預(yù)應(yīng)力系桿，預(yù)應(yīng)力系桿采用 ，每個主縱梁內(nèi)施加 13000KN的預(yù)加力。小縱梁連續(xù)設(shè)臵，不設(shè)伸縮縱梁。 高速鐵路線位左側(cè)是既有京山鐵路，其中心距京山鐵路限界最小距離為 。孔深 86m～ 87m 為強(qiáng)風(fēng)化砂巖， 87m 以下為中等風(fēng)化石灰?guī)r，基本承載力 800 kPa。 京滬高速鐵路是我國第一條高速鐵路， 當(dāng)橋梁建成投入運(yùn)營后，除了材料自身性能的變化外，還受到各種環(huán)境荷載（溫度、風(fēng)等）及高速列車荷載等影響。雖然結(jié)構(gòu)理想狀態(tài)無法實(shí)現(xiàn)了 ，但可以按照某種性能最優(yōu)的原則，使得誤差已經(jīng)發(fā)生的結(jié)構(gòu)狀態(tài)達(dá)到所謂的結(jié)構(gòu)最優(yōu)狀態(tài)。具體地說，就是通過參數(shù)識別修正計(jì)算模型，預(yù)測控制每一施工階段的狀態(tài)，并根據(jù)設(shè)計(jì)施工規(guī)范結(jié)合實(shí)際情況確定最大容許誤差。 4 施工控制 技術(shù)方案 施工 控制方法 施工控制的工作一方面指根據(jù) 實(shí)際 施工方法對施工的每一階段進(jìn)行理論計(jì)算，求得各施工階段施工控制參數(shù)的理論計(jì)算值；另一方面指 對施工過程中的關(guān)鍵控制值（ 拱軸線 ）進(jìn)行 精確測量， 針對實(shí)際施工過程中由于種種因素所引起的理論計(jì)算值與實(shí)測值不一致的問題，采用 合理 的方法加以控制、調(diào)整。 施工控制計(jì)算 ： 橋梁施工控制的目的就是使施工與設(shè)計(jì)盡可能一致。否則，通過與設(shè)計(jì)人員一起仔細(xì)核對兩種計(jì)算過程，找出并解決存在的問題。 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算A . 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 力 學(xué) 模 型B . 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 參 數(shù) B 1 . 指 定 參 數(shù) B 2 . 假 定 參 數(shù)C . 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 施 工 步 驟 C 1 . 施 工 方 法 模 擬 C 2 . 假 定 施 工 時 間D . 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 結(jié) 果 D 1 . 各 施 工 階 段 線 型 、 內(nèi) 力 D 2 . 成 橋 線 型 、 內(nèi) 力 控 制 目 標(biāo)（ 在 絕 大 多 數(shù) 情 況下 與 設(shè) 計(jì) 結(jié) 果 一 致 ）施 工 控 制 計(jì) 算a 施 工 控 制 計(jì) 算 力 學(xué) 模 型b 施 工 控 制 計(jì) 算 參 數(shù) b 1 . 設(shè) 計(jì) 指 定 參 數(shù) b 2 . 現(xiàn) 場 測 試 及 擬 合 參 數(shù)c 施 工 控 制 計(jì) 算 施 工 步 驟 c 1 . 實(shí) 際 施 工 方 法 模 擬 c 2 . 實(shí) 際 施 工 時 間d . 施 工 控 制 計(jì) 算 結(jié) 果 （ 形 成 控 制 文 件 ） d 1 . 各 施 工 階 段 線 型 、 內(nèi) 力 d 2 . 成 橋 線 型 、 內(nèi) 力 實(shí) 際 施 工 結(jié) 果各 階 段 施 工 后 的 線 型 、 內(nèi) 力發(fā) 布 指 令 、 指 導(dǎo)施 工施 工信 息反 饋設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 與 施工 控 制 計(jì) 算 的聯(lián) 系 與 區(qū) 別 圖 42 設(shè)計(jì)計(jì)算與施工控制校核計(jì)算 根據(jù)設(shè)計(jì)圖提供的資料，建立施工控制計(jì)算模型 (a)，采用設(shè)計(jì)計(jì)算的主要參數(shù) (B)和設(shè)計(jì)計(jì)算中假定的施工時間 (C2)進(jìn)行計(jì)算，利用此過程下的施工控制計(jì)算結(jié)果與設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果相核對，以校核二者是否在計(jì)算模型 (a?A)及施工方法模擬 (c1?C1)間存在實(shí)質(zhì)性差異。由于 鋼箱 混凝土拱橋剛度和強(qiáng)度是逐漸組合形成，截面特征參數(shù)隨著施工階段的變化而變 化，因此各個施工階段的截面特征參數(shù)誤差大小也不相同。 環(huán)境包括包括溫度、風(fēng)荷載等，由于實(shí)際溫度在各部分的不均勻性以及風(fēng)力方向的隨機(jī)性及風(fēng)力大小的脈動性，與理論分析結(jié)果有一定的差異。 京滬高速鐵路跨京開高速公路中承式鋼箱拱橋 監(jiān)控 、監(jiān)測 方案 12 對反饋施工信息分析確定施工誤差狀態(tài) 目前的各類施工控制的理論的實(shí)質(zhì)都是基于對采樣誤差的分析和確定調(diào) 整方法以控制誤差積累。 1512963036912151 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 a) 白噪聲形態(tài)分布誤差 1512963036912151 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 京滬高速鐵路跨京開高速公路中承式鋼箱拱橋 監(jiān)控 、監(jiān)測 方案 13 b) 連續(xù)單向分布形態(tài)誤差 1512963036912151 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 c) 大峰值誤差 圖 43 常見誤差形態(tài)分布 利用參數(shù)識別系統(tǒng)對計(jì)算參數(shù)進(jìn)行識別、修正 施工中如出現(xiàn)有發(fā)散趨勢的連續(xù)分布誤差狀態(tài)，這類誤差的產(chǎn)生大多源于計(jì)算參數(shù)失真引起的目標(biāo)真值失真，必須進(jìn)行參數(shù)識別、參數(shù)修正或參數(shù)擬合，提供合理的目標(biāo)真值。因此，必須通過合理的計(jì)算方法京滬高速鐵路跨京開高速公路中承式鋼箱拱橋 監(jiān)控 、監(jiān)測 方案 14 和理論分析來確定橋梁結(jié)構(gòu)施工過程中每個階段在受力和變形方面的理想狀態(tài)，以便控制施工過程中每個階段的結(jié)構(gòu)行為，使其最終的成橋線形和受力狀態(tài)滿足設(shè)計(jì)要求。 3）本階段的結(jié)構(gòu)分析必須以前一階段的計(jì)算結(jié)果為基礎(chǔ)，前一階段的結(jié)構(gòu)位移是本階段確定結(jié)構(gòu)軸線的基礎(chǔ)，前一個施工階段結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)是本階段結(jié)構(gòu)時差計(jì)算的基礎(chǔ)。 在 本 橋的施工控制中，由于橋梁結(jié)構(gòu)的體系轉(zhuǎn)換和混凝土的收縮、徐變問題， 本 橋采用正裝分析法。 施工控制工作流程見圖 44。 環(huán)境參數(shù)監(jiān)測 環(huán)境參數(shù)包括溫度、風(fēng)速、風(fēng)向、 氣壓、溫度。 風(fēng)速 0～ 75 177。 為了保證監(jiān)測網(wǎng)的穩(wěn)定性，并且能滿足施工需要，對監(jiān)測網(wǎng)必須定期進(jìn)行聯(lián)測，然后對聯(lián)測結(jié)果進(jìn)行平差處理，并且對結(jié)果進(jìn)行分析。采用LiecaDNA10 精密水準(zhǔn)儀測量拱肋和主縱梁高程。梁體線形監(jiān)測階段及 頻次見表 61。 環(huán)境溫度測量安排在各施工進(jìn)行階段及相應(yīng)線型測量階段。其布置圖如圖 53 所示 ，總的測點(diǎn)數(shù)為 195 個 ，其中外表面測點(diǎn)布置于兩拱肋和兩主縱梁及橋面系其 15 個斷面，共 105 個測點(diǎn)；拱肋內(nèi)部測點(diǎn)布置于兩拱肋的 T T T T T7 共京滬高速鐵路跨京開高速公路中承式鋼箱拱