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一、施工监测的必要性

    斜拉桥是高次超静定结构，它对成桥线型有较严格的要求，每个节点坐标的变化都会影响结构内力的重新分配。桥梁线型一旦偏离设计值，势必导致内力偏离设计值。理想的几何线型与合理的内力状态不仅与设计有关，还依赖于科学合理的施工方法。如何通过施工时的索力和标高调整来获得预先设计的应力状态和几何线型，是桥梁施工中非常关键的问题。 尽管设计时已经考虑了在施工中可能出现的情况，但是由于实际施工中存在许多因素难以预料，各种参数如受拉索垂度、温度变化、风力和日照影响、施工临时荷载、混凝土收缩徐变等复杂因素干扰等事先难以准确估计，使力与变形的关系十分复杂。如不加以及时有效的控制和调整，随着主梁悬臂施工长度的增加，主梁标高最终会显著偏离设计目标，造成合拢困难，并影响成桥后的内力和线型。所以在施工中对桥梁结构进行实时监测，并根据监测结果对施工过程中的控制参数进行相应调整是十分必要的。

二、监测内容与方法

1、主梁挠度与主塔塔顶变位监测  

    在斜拉桥的修建中，工程测量将直接决定桥跨结构各组成部分是否放样到位，也就决定了桥跨结构的线型，其重要性不言而喻，当然，工程测量的精度要满足实际工程的需要。对于已经成形的结构构件在施工中的变位与构件的受力情况直接相关，因此对已建结构的变位监测是施工控制的重要内容。  

    在斜拉桥的施工过程中对于已经架设完毕的构件，监测其在施工荷载下的几何变位同样重要，主梁受压弯作用，各个工况下已经架设部分的桥跨线型与设计相差较大时，几何非线性影响很大，使得主梁某些截面边缘处的应力很大，甚至有失稳与压溃的可能，在保证施工中结构安全的同时，几何监测也是桥跨结构按照设计线型得以实现的必要措施，所以在施工过程中，几何线型监测十分重要，是目前斜拉桥施工控制的主要方法。

2、主梁主塔应力监测     

    在施工过程中，仅仅靠几何控制往往是不充分的，因为施工中的实际情况与所设计的往往有一定的差异，具体的原因可以归纳为以下几个主要因素：    

    （1）施工误差：在施工中梁体的混凝土超量等，使得梁段重量与设计不符，挂篮的实际重量与设计值存在偏差，挂篮拼装中有一定的误差以及使用中的偶然因素造成挂篮刚度，变形值与设计值存在差异，斜拉索及预应力钢筋张拉的精度有一定的误差。    

    （2）设计参数与实际情况不完全一致：混凝土实际容重与设计计算采用的混凝土容重有一定偏差，梁体混凝土实际强度、弹性模量与设计取值存在偏差，实际施工持续时间与设计预期值不一样，混凝土收缩徐变与设计值不能完全一致。  

    （3）温度变化的影响：昼夜的温差对主梁线型与受力均有一定影响。在几何控制的同时由于上述原因，主塔与主梁的应力测量十分必要，掌握结构的实际受力情况，能够保证施工的安全进行。主塔与主梁的应力监测截面一般布置在每一工况中既有结构受力最不利位置处。监测方法多用表面粘贴或预埋应变片或各种传感器等方法来实现。
3、斜拉索索力监测  

    斜拉索的安装就位是斜拉桥施工中最为关键的施工工序之一，张拉斜拉索时，索力的大小直接影响到主梁的线型与受力状况。索力控制对斜拉索的施工起决定作用，在工程实践中，常用的索力测定方法有压力表测定法（斜拉索张拉时，由经过算定的张拉系统上油压表的读数测读索力）、压力传感器测定法（在锚头与垫板之间放置压力传感器测定索力）以及频率法（由振动监测设备测得斜拉索的自振频率后，根据索力与拉索自振频率之间的关系获得索力）。由于前两种方法一般仅适于正在张拉的斜拉索的索力监测，很难用于对已张拉的斜拉索索力进行复测。因此，当需要对已施工完毕的斜拉索进行索力复测时，频率法几乎是唯一选择。频率法即频谱分析法，是利用附着在拉索上的高灵敏度传感器拾取拉索在环境振动激励下的振动信号，经过滤波、放大和频谱分析，再根据频谱图来确定拉索的自振频率，然后根据自振频率与索力的关系确定索力。

4、温度监测          

    温度的影响总体可分为两种，一是昼夜温差；二是季节温差，季节性温差则使塔、梁、索产生均匀伸缩，日照温差的变化，对于斜拉桥结构内力和变形的影响是复杂的，在施工阶段，日照温差对主梁挠度和塔柱水平位移的影响尤其显著，如果想从挠度实测值中分离出因受温度影响引起的变形，则相当困难。因此，应该在一天中日照温差对结构变形影响最小的时候进行测量，即清晨。为了便于施工控制资料的分析，还应测量出较有代表性的某一天或几天24h内结构温度变化情况。结合塔柱偏移和主梁线形测量结果，总结出结构日照温差变形规律和季节性的温差变形规律。 

三、结论  

    斜拉桥施工监测，在于保证结构内力与变形控制在允许的误差范围内，采用能够满足工程精度要求的标高和索力监测方法以其对梁的标高、索力进行双控。要想按设计要求完成斜拉桥施工，必须有一套完善的监测设备及方法，这样才能保证斜拉索的索力、主梁和主塔的变位、应力满足要求，才能保证施工的安全和质量。

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