[发明专利]桥梁悬臂法施工中不平衡荷载监测及整体稳定性判断方法

说明书

本发明提供一种桥梁悬臂法施工中不平衡荷载监测及整体稳定性判断方法，属于桥梁施工技术领域。该方法通过在临时固结柱或连续刚构桥的桥墩上安装应变计和温度传感器，根据桥梁无施工荷载情况下的温度和应变的测量结果，利用最小二乘法得到应变和温度的统计关系，然后，对施工阶段所测的应变进行温度影响修正，得到荷载应变，在此基础上得到悬臂法施工过程中的荷载不平衡偏差。根据荷载不平衡偏差判断桥梁的整体稳定性。本发明解决了悬臂法桥梁施工过程中不平衡荷载定量的问题，提高了桥梁悬臂法施工的安全性。

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，特别是指一种桥梁悬臂法施工中不平衡荷载监测及整体稳定性判断方法。

背景技术

悬臂施工法是现代桥梁中预应力混凝土连续梁桥建设的重要施工方法。由于悬臂施工的特殊性，在分段现浇的整个施工过程中，两个悬臂端荷载平衡是现场施工控制的关键。对称、平衡浇筑是为了减少力矩，然而，施工过程中，不可能做到绝对平衡。《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50－2011)第141页16.5.4条第一款指出：悬臂浇筑施工应该对称、平衡的进行，两端悬臂上荷载的实际不平衡偏差不得超过设计规定值；设计未规定时，不宜超过梁段自重的1/4。

在不平衡荷载监测方面，经文献检索发现，刘金峰，周东坡，王垚在《城市道桥与防洪》2014，(9)：200-202中的《采用电子传感器对不平衡箱梁悬臂浇筑过程进行安全监测》，公开了利用传感器的变化趋势定性判断浇筑过程的稳定性，该方法的缺陷是无法判断不同应变计所测应变的差别是由温度引起的还是由荷载引起的，而且没有给出施工不平衡的量化指标，因此，无法定量知道桥梁两端不平衡荷载的大小，从而无法进行桥梁稳定性的定量判断。

因此，在本领域中，仍然需要实验安装简单，能进行悬臂法施工过程中定量判断稳定性的方法。

发明内容

本发明为解决上述无法进行悬臂法施工过程中不平衡荷载计算和稳定性定量判断的不足，提供一种桥梁悬臂法施工中不平衡荷载监测及整体稳定性判断方法。

该方法具体步骤如下：

S1：在临时固结柱或桥墩上安装测量柱或桥墩的轴向应变的应变计和温度传感器，且应变计和温度传感器以顺桥向的中点为对称点进行对称布置，并且温度传感器和应变计安装在同一个位置；

S2：令桥梁无施工荷载，测量桥梁应变随温度的变化数据，建立应变随温度的变化规律；

S3：测量施工阶段应变计的初始应变，然后，根据应变和温度的关系，计算消除温度影响的荷载应变；

S4：利用荷载应变计算荷载不平衡偏差，根据不平衡偏差判断桥梁的整体稳定性。

其中，S2中同步测量临时固结柱或桥墩的轴向应变和温度。

S2中无施工荷载情况下，应变随温度变化的监测时间不小于1天，采样频率不大于30分钟/次。

S2中的应变-温度关系采用最小二乘法进行计算。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

该方法利用临时固结柱或桥墩上对称部位安装的应变计和温度传感器，得到由荷载所引起的柱的轴向应变，由此计算荷载不平衡偏差，从而判断桥梁的整体稳定性。本方法所得的应变避免了不同柱温度应变的影响，可以定量的计算两个悬臂端的不平衡荷载，且实验安装简单，易于操作。

附图说明

图1为本发明的桥梁悬臂法施工中不平衡荷载监测及整体稳定性判断方法监测设备布置简图；

图2为本发明实施例桥梁悬臂法施工的梁段示意图；

图3为本发明实施例图2中A-A剖面图，图中单位为cm；

图4为本发明实施例左侧临时固结柱上应变计与温度的拟合曲线；