本實(shí)用新型屬于橋梁工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種橋梁施工監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工過(guò)程比較復(fù)雜，不僅要經(jīng)歷懸臂澆筑梁段的過(guò)程，還要經(jīng)歷邊、中跨合攏以及解除臨時(shí)約束等體系轉(zhuǎn)換的過(guò)程，因此，在整個(gè)施工過(guò)程中主梁標(biāo)高和內(nèi)力都是不斷變化的。通過(guò)正、逆迭代計(jì)算分析，可以得到各施工階段的理想標(biāo)高和內(nèi)力值，但由于設(shè)計(jì)計(jì)算是建立在一系列理想化假定的基礎(chǔ)上的，而實(shí)際上自開(kāi)工到竣工整個(gè)為實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)而必須經(jīng)歷的過(guò)程中，將受到許許多多確定和不確定因素(誤差)的影響，其中包括設(shè)計(jì)計(jì)算模型、材料性能、施工精度、荷載和溫度等諸多方面在理想狀態(tài)與實(shí)際狀態(tài)之間存在的差異，導(dǎo)致合攏困難，使成橋線(xiàn)型與內(nèi)力狀態(tài)偏離設(shè)計(jì)要求，給橋梁施工安全、主梁線(xiàn)形、結(jié)構(gòu)可靠性、行車(chē)條件和經(jīng)濟(jì)性等方面帶來(lái)不同程度的影響。因此，要求在施工過(guò)程中，必須實(shí)施有效的施工控制。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、識(shí)別、調(diào)整(糾偏)、預(yù)測(cè)對(duì)設(shè)計(jì)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)是至關(guān)重要的。因此，從某種意義上講，施工監(jiān)控成了大跨度橋梁修建中必不可少的保證措施。

通過(guò)施工監(jiān)測(cè)與控制的有機(jī)結(jié)合，調(diào)整控制橋梁的線(xiàn)形，盡可能使橋跨結(jié)構(gòu)的線(xiàn)形接近或達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期值，保證全橋主要控制截面應(yīng)力值在整個(gè)施工過(guò)程中處于安全范圍內(nèi)，確保橋梁施工安全和正常運(yùn)營(yíng)。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方法多是人工使用便攜式數(shù)據(jù)采集儀去現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行采集，該方法操作方便，可靠性較高，也適合大多數(shù)施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境。但是使用傳統(tǒng)方法難于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)施連續(xù)采集；需要多種數(shù)據(jù)采集儀器且無(wú)法集成使用；人工投入大，受環(huán)境、天氣、時(shí)間等制約較大；某些特殊施工階段人工采集數(shù)據(jù)困難且容易發(fā)生危險(xiǎn)，傳統(tǒng)工藝在以鋼筋作為測(cè)點(diǎn)的測(cè)量方式測(cè)量后需要截鋼筋的工序。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種橋梁施工監(jiān)控系統(tǒng)，不僅測(cè)量簡(jiǎn)便、快捷、安全，而且測(cè)量數(shù)據(jù)有效可靠，經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益突出。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型主要技術(shù)解決手段是提供一種橋梁施工監(jiān)控系統(tǒng)，包括橋梁主體、預(yù)埋測(cè)量件、鋼尺、經(jīng)緯儀、預(yù)埋應(yīng)變計(jì)、集線(xiàn)盒和數(shù)據(jù)分析儀器，橋梁主體由下到上包括依次連接的橋樁、承臺(tái)、橋墩、支座和梁體，梁體由多個(gè)梁段首尾相接構(gòu)成，梁段均設(shè)有頂端作為梁頂標(biāo)高測(cè)點(diǎn)的測(cè)點(diǎn)轉(zhuǎn)移鋼筋，梁體頂部設(shè)有多個(gè)預(yù)埋測(cè)量件作為梁頂標(biāo)高測(cè)點(diǎn)，梁體底部?jī)啥朔謩e設(shè)有一預(yù)埋測(cè)量件作為梁底標(biāo)高測(cè)點(diǎn)，承臺(tái)頂部四角分別設(shè)有一預(yù)埋測(cè)量件作為承臺(tái)沉降測(cè)點(diǎn)，預(yù)埋測(cè)量件由預(yù)埋測(cè)量槽及連接在預(yù)埋測(cè)量槽內(nèi)的測(cè)量支架組成，測(cè)量支架內(nèi)設(shè)有供經(jīng)緯儀測(cè)標(biāo)高的鋼尺，梁體兩端內(nèi)均設(shè)有預(yù)埋應(yīng)變計(jì)作為主梁應(yīng)力應(yīng)變測(cè)點(diǎn)，橋墩頂部?jī)?nèi)設(shè)有預(yù)埋應(yīng)變計(jì)作為墩底應(yīng)力應(yīng)變測(cè)點(diǎn)，橋墩底部四角內(nèi)均設(shè)有預(yù)埋應(yīng)變計(jì)作為墩頂應(yīng)力應(yīng)變測(cè)點(diǎn)，梁體內(nèi)設(shè)有預(yù)埋應(yīng)變計(jì)作為梁內(nèi)溫度測(cè)點(diǎn)，梁體頂部設(shè)有預(yù)埋應(yīng)變計(jì)作為梁外溫度測(cè)點(diǎn)，梁體底部遮陰處設(shè)有預(yù)埋應(yīng)變計(jì)作為梁外遮陰處溫度測(cè)點(diǎn)，所有預(yù)埋應(yīng)變計(jì)均通過(guò)對(duì)應(yīng)的應(yīng)變計(jì)導(dǎo)線(xiàn)與設(shè)在承臺(tái)上的集線(xiàn)盒連接，集線(xiàn)盒與數(shù)據(jù)分析儀器連接。

所述的測(cè)量支架為鋼板制成，測(cè)量支架上部呈U形結(jié)構(gòu)，且測(cè)量支架下部為圓柱形螺紋桿型結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)方法是將鋼尺放在鋼筋頭上為點(diǎn)面接觸，難保穩(wěn)定，測(cè)量支架上部呈U形結(jié)構(gòu)與鋼尺是是面面接觸，鋼尺在測(cè)量時(shí)更穩(wěn)定。

所述的預(yù)埋測(cè)量槽為腔型結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁設(shè)有螺紋，預(yù)埋測(cè)量槽與測(cè)量支架下部螺紋連接。

所述所有的應(yīng)變計(jì)導(dǎo)線(xiàn)均由集線(xiàn)盒一端統(tǒng)一接入且按序標(biāo)號(hào)，標(biāo)號(hào)與測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)，再由集線(xiàn)盒另一端接出與數(shù)據(jù)分析儀器相連。

所述應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)控及溫度監(jiān)控采用預(yù)埋應(yīng)變計(jì)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，應(yīng)變計(jì)導(dǎo)線(xiàn)統(tǒng)一接入集線(xiàn)盒后再連接數(shù)據(jù)分析儀器，各測(cè)量點(diǎn)均勻分布。

所述預(yù)埋應(yīng)變計(jì)均設(shè)置于預(yù)制套筒內(nèi)，預(yù)制套筒與測(cè)點(diǎn)位置的主筋錨固連接。

橋梁施工過(guò)程監(jiān)控是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，主要包括二部分：一部分是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，即監(jiān)測(cè)；另一部分是數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)，即監(jiān)控。施工監(jiān)測(cè)是利用事先在主梁各控制截面埋設(shè)數(shù)種性能各異的測(cè)試儀器，按現(xiàn)場(chǎng)施工的流程和工序測(cè)得大量數(shù)據(jù)；施工監(jiān)控則是利用高效計(jì)算機(jī)程序，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理；與原設(shè)計(jì)進(jìn)行比較和誤差分析，并確定和指導(dǎo)下一階段的施工參數(shù)；預(yù)報(bào)施工中可能出現(xiàn)的不利狀況及避免措施，即施工預(yù)警。

本實(shí)用新型對(duì)橋梁施工進(jìn)行系統(tǒng)性監(jiān)測(cè)，并對(duì)傳統(tǒng)的測(cè)點(diǎn)結(jié)構(gòu)及測(cè)量操作方法進(jìn)行創(chuàng)新，可有效保證橋梁變形控制在允許范圍內(nèi)，并保證其有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，具有較好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益。

本實(shí)用新型有益效果：

(1)本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置預(yù)埋測(cè)量件的方式替代傳統(tǒng)以鋼筋作為測(cè)點(diǎn)的測(cè)量方式，預(yù)埋測(cè)量件中的U形測(cè)量支架為測(cè)量鋼尺端部提供有效支點(diǎn)，減小測(cè)量誤差，同時(shí)測(cè)量支架可回收利用，也省去了傳統(tǒng)工藝在測(cè)量后截鋼筋的工序，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益突出。

(2)本實(shí)用新型中所有應(yīng)變計(jì)導(dǎo)線(xiàn)統(tǒng)一接入設(shè)置在承臺(tái)頂部的集線(xiàn)盒，標(biāo)號(hào)后再接出，可在應(yīng)變計(jì)導(dǎo)線(xiàn)損壞后，直接通過(guò)集線(xiàn)盒重新連接，有效提供測(cè)量效率。

(3)本實(shí)用新型所涉及的應(yīng)力應(yīng)變計(jì)均設(shè)置于預(yù)制套筒內(nèi)，預(yù)制套筒再與測(cè)點(diǎn)主筋錨固連接，可有效避免因混凝土收縮徐變帶來(lái)的測(cè)量誤差。

附圖說(shuō)明

圖1是橋梁施工監(jiān)控系統(tǒng)各測(cè)點(diǎn)布置示意圖；

圖2是梁段標(biāo)高測(cè)點(diǎn)布置縱斷面圖；

圖3是橋墩應(yīng)力、應(yīng)變測(cè)點(diǎn)布置主視圖；

圖4是橋墩應(yīng)力、應(yīng)變測(cè)點(diǎn)布置俯視圖；

圖5是基礎(chǔ)沉降測(cè)點(diǎn)布置俯視圖；

圖6是梁體預(yù)埋測(cè)量槽示意圖；

圖7是測(cè)量支架安裝后示意圖；

圖8是預(yù)制測(cè)量支架示意圖；

圖9是溫度測(cè)量點(diǎn)布置示意圖；

圖中：1.預(yù)埋測(cè)量件；2.應(yīng)變計(jì)導(dǎo)線(xiàn)；3.梁體；4.梁頂標(biāo)高測(cè)點(diǎn)；5.支座；6.主梁應(yīng)力應(yīng)變測(cè)點(diǎn)；7.梁底標(biāo)高測(cè)點(diǎn)；8.橋墩；9.集線(xiàn)盒；10.承臺(tái)沉降測(cè)點(diǎn)；11.承臺(tái)；12.橋樁；13.墩頂應(yīng)力應(yīng)變測(cè)點(diǎn)；14.墩底應(yīng)力應(yīng)變測(cè)點(diǎn)；15.梁外遮陰處溫度測(cè)點(diǎn)；16.測(cè)點(diǎn)轉(zhuǎn)移鋼筋；17.預(yù)埋測(cè)量槽；18.預(yù)制測(cè)量支架；19.梁外溫度測(cè)點(diǎn)；20.梁內(nèi)溫度測(cè)點(diǎn)；21.梁段。

具體實(shí)施方式

本實(shí)施方式中橋梁施工技術(shù)要求，測(cè)量數(shù)據(jù)分析操作要求等不再贅述，重點(diǎn)闡述本實(shí)用新型的涉及的橋梁施工監(jiān)控系統(tǒng)的安裝實(shí)施方式。

如圖1-9所示，本實(shí)施例所述的一種橋梁施工監(jiān)控系統(tǒng)，包括橋梁主體、預(yù)埋測(cè)量件1、鋼尺、經(jīng)緯儀、預(yù)埋應(yīng)變計(jì)、集線(xiàn)盒9和數(shù)據(jù)分析儀器，橋梁主體由下到上包括依次連接的橋樁12、承臺(tái)11、橋墩8、支座5和梁體3，梁體3由多個(gè)梁段21首尾相接構(gòu)成，梁段21均設(shè)有頂端作為梁頂標(biāo)高測(cè)點(diǎn)4的測(cè)點(diǎn)轉(zhuǎn)移鋼筋16，梁體3頂部設(shè)有多個(gè)預(yù)埋測(cè)量件1作為梁頂標(biāo)高測(cè)點(diǎn)4，梁體3底部?jī)啥朔謩e設(shè)有一預(yù)埋測(cè)量件1作為梁底標(biāo)高測(cè)點(diǎn)7，承臺(tái)11頂部四角分別設(shè)有一預(yù)埋測(cè)量件1作為承臺(tái)沉降測(cè)點(diǎn)10，預(yù)埋測(cè)量件1由預(yù)埋測(cè)量槽17及連接在預(yù)埋測(cè)量槽17內(nèi)的測(cè)量支架組成，測(cè)量支架內(nèi)設(shè)有供經(jīng)緯儀測(cè)標(biāo)高的鋼尺，梁體3兩端內(nèi)均設(shè)有預(yù)埋應(yīng)變計(jì)作為主梁應(yīng)力應(yīng)變測(cè)點(diǎn)6，橋墩8頂部?jī)?nèi)設(shè)有預(yù)埋應(yīng)變計(jì)作為墩底應(yīng)力應(yīng)變測(cè)點(diǎn)14，橋墩8底部四角內(nèi)均設(shè)有預(yù)埋應(yīng)變計(jì)作為墩頂應(yīng)力應(yīng)變測(cè)點(diǎn)13，梁體3內(nèi)設(shè)有預(yù)埋應(yīng)變計(jì)作為梁內(nèi)溫度測(cè)點(diǎn)20，梁體3頂部設(shè)有預(yù)埋應(yīng)變計(jì)作為梁外溫度測(cè)點(diǎn)19，梁體3底部遮陰處設(shè)有預(yù)埋應(yīng)變計(jì)作為梁外遮陰處溫度測(cè)點(diǎn)15，所有預(yù)埋應(yīng)變計(jì)均通過(guò)對(duì)應(yīng)的應(yīng)變計(jì)導(dǎo)線(xiàn)2與設(shè)在承臺(tái)11上的集線(xiàn)盒9連接，集線(xiàn)盒9與數(shù)據(jù)分析儀器連接。

所述的測(cè)量支架為鋼板制成，測(cè)量支架上部呈U形結(jié)構(gòu)，且測(cè)量支架下部為圓柱形螺紋桿型結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)方法是將鋼尺放在鋼筋頭上為點(diǎn)面接觸，難保穩(wěn)定，測(cè)量支架上部呈U形結(jié)構(gòu)與鋼尺是是面面接觸，鋼尺在測(cè)量時(shí)更穩(wěn)定。

所述的預(yù)埋測(cè)量槽17為腔型結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁設(shè)有螺紋，預(yù)埋測(cè)量槽17與測(cè)量支架下部螺紋連接。

所述所有的應(yīng)變計(jì)導(dǎo)線(xiàn)2均由集線(xiàn)盒9一端統(tǒng)一接入且按序標(biāo)號(hào)，標(biāo)號(hào)與測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)，再由集線(xiàn)盒9另一端接出與數(shù)據(jù)分析儀器相連。

所述應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)控及溫度監(jiān)控采用預(yù)埋應(yīng)變計(jì)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，應(yīng)變計(jì)導(dǎo)線(xiàn)2統(tǒng)一接入集線(xiàn)盒9后再連接數(shù)據(jù)分析儀器，各測(cè)量點(diǎn)均勻分布。

所述預(yù)埋應(yīng)變計(jì)均設(shè)置于預(yù)制套筒內(nèi)，預(yù)制套筒與測(cè)點(diǎn)位置的主筋錨固連接。

橋梁施工過(guò)程監(jiān)控是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，主要包括二部分：一部分是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，即監(jiān)測(cè)；另一部分是數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)，即監(jiān)控。施工監(jiān)測(cè)是利用事先在主梁各控制截面埋設(shè)數(shù)種性能各異的測(cè)試儀器，按現(xiàn)場(chǎng)施工的流程和工序測(cè)得大量數(shù)據(jù)；施工監(jiān)控則是利用高效計(jì)算機(jī)程序，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理；與原設(shè)計(jì)進(jìn)行比較和誤差分析，并確定和指導(dǎo)下一階段的施工參數(shù)；預(yù)報(bào)施工中可能出現(xiàn)的不利狀況及避免措施，即施工預(yù)警。

所述預(yù)埋測(cè)量槽17內(nèi)徑為25mm，深度為80～100mm；預(yù)制測(cè)量支架18頂部U形鋼板高為20mm，寬為30mm，下部螺紋桿直徑為25mm。

所述基礎(chǔ)沉降監(jiān)測(cè)：每個(gè)承臺(tái)11設(shè)置4個(gè)觀(guān)測(cè)點(diǎn)，各觀(guān)測(cè)點(diǎn)上預(yù)制測(cè)量支架18高出承臺(tái)11面30mm，采用精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量精度在±2mm以?xún)?nèi)，在各測(cè)點(diǎn)放置標(biāo)尺，觀(guān)測(cè)各沉降觀(guān)測(cè)點(diǎn)的高程變化。

所述主梁標(biāo)高監(jiān)控：主梁每節(jié)段設(shè)置4個(gè)測(cè)點(diǎn)，各觀(guān)測(cè)點(diǎn)上預(yù)制測(cè)量支架18高出主梁頂面30mm，采用精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量精度在±2mm以?xún)?nèi)，在各測(cè)點(diǎn)放置標(biāo)尺，觀(guān)測(cè)各沉降觀(guān)測(cè)點(diǎn)的高程變化。

所述橫坡測(cè)量監(jiān)控：每個(gè)梁段21同一斷面的梁頂，距兩側(cè)翼緣邊緣700mm處，梁中位置，共布置3個(gè)觀(guān)測(cè)點(diǎn)，各觀(guān)測(cè)點(diǎn)上預(yù)制測(cè)量支架18高出梁面30mm，采用精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量精度在±2mm以?xún)?nèi)，在各測(cè)點(diǎn)放置標(biāo)尺，觀(guān)測(cè)各沉降觀(guān)測(cè)點(diǎn)的高程變化。

所述軸線(xiàn)監(jiān)控：在箱梁施工節(jié)段前端的橫向中心位置設(shè)置測(cè)點(diǎn)，各觀(guān)測(cè)點(diǎn)上設(shè)置預(yù)制測(cè)量支架18。每個(gè)梁段21完成后，施工測(cè)量人員對(duì)所有軸線(xiàn)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，并做好記錄。

所述應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)控：將埋置式應(yīng)變計(jì)按預(yù)定的測(cè)試方向安裝于直徑30mm的預(yù)制套筒內(nèi)，再將預(yù)制套筒用細(xì)匝絲綁扎固定在結(jié)構(gòu)鋼筋的下面或側(cè)面，在混凝土澆注過(guò)程中，振搗棒應(yīng)避開(kāi)傳感器，以免振搗時(shí)傳感器方向改變或?qū)y(cè)試導(dǎo)管損壞。其中，主梁下緣的應(yīng)變計(jì)沿結(jié)構(gòu)豎向鋼筋向上每隔500mm綁扎一道，在轉(zhuǎn)彎處需綁扎牢固，至引出橋面板頂面，露在外混凝土外面的測(cè)試導(dǎo)線(xiàn)用護(hù)套保護(hù)；主梁上緣的應(yīng)變計(jì)沿結(jié)構(gòu)鋼筋向上引出橋面板頂面，在轉(zhuǎn)彎處需綁扎牢固，露在混凝土外面的測(cè)試導(dǎo)線(xiàn)用護(hù)套保護(hù)。

所述溫度監(jiān)控：環(huán)境溫度的測(cè)量采用電子溫度計(jì)，設(shè)置2個(gè)溫度、濕度監(jiān)測(cè)站，主梁溫度場(chǎng)的測(cè)量采用數(shù)字式測(cè)溫傳感器進(jìn)行測(cè)試。

所述墩頂位移及墩身垂直度監(jiān)控：在橋墩8頂上四角布設(shè)測(cè)點(diǎn)控制橋墩8的垂直度，各觀(guān)測(cè)點(diǎn)上預(yù)制測(cè)量支架18高出墩頂面30mm，再利用大橋兩岸導(dǎo)線(xiàn)控制點(diǎn)，用全站儀測(cè)出各控制點(diǎn)的坐標(biāo)，并以首次獲得的坐標(biāo)值作為初始值，監(jiān)理單位、監(jiān)控單位和施工單位按每?jī)稍乱淮芜M(jìn)行測(cè)量。

本實(shí)用新型對(duì)橋梁施工進(jìn)行系統(tǒng)性監(jiān)測(cè)，并對(duì)傳統(tǒng)的測(cè)點(diǎn)結(jié)構(gòu)及測(cè)量操作方法進(jìn)行創(chuàng)新，可有效保證橋梁變形控制在允許范圍內(nèi)，并保證其有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，具有較好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益。