【特大桥拆除施工技术方案15000字（论文）】

特大桥拆除施工技术方案目录TOC\o"1-2"\h\u4006女山湖特大桥拆除施工技术方案 131219摘要 16580引言 215333一女山湖特大桥施建简介和拆除施工时解决的关键问题 3144961.1女山湖特大桥施建简介 385692.1桥梁拆除的主要方法 5284232.2桥梁拆除的关键技术和安全系数 6160012.3拆除方案介绍 6302952.3.1缆索吊拆除 6122792.3.2浮吊斜拉索拆桥 79181三全桥结构拆除施工控制的计算机仿真分析 8228563.1桥梁施工控制分析方法 8274881.正装分析法 8115232.倒装分析法 850013.无应力状态分析法 9256263.2全桥结构拆除的静力分析 947793.2.1拱下千斤顶支顶力优化 9245993.2.2应力计算结果 1132425表：拱上结构拆除计算结果 1161193.3拱圈的拆除 114350l)切割拱顶段 11113182)拆除拱顶段 1221153.4桥墩水平推力计算结果 1226479图：拆除过程中拱箱竖向变位图 1315010第5章大桥拆除工程施工监控系统与方法技术总结 13201785.1桥梁施工监控的方法和内容 1323241.2拆除施工时解决的关键问题 16218365.2大桥拆除过程中监测技术方法总结 1785411.测点布置 1715182.拱箱竖向位移监测结果 17115563.温度对千斤顶支顶力的影响 17274434.水平索索力监测结果及分析 20160325.3总结 2124960参考文献 21摘要拆除桥梁不同于新建桥梁,不同桥型根据其自身的特点和环境因素适用不同的拆除方法,目前国内对桥梁的拆除方法和拆除施工控制的研究还不够系统和完善。本文结合工程实例—女山湖特大桥的拆除工作,对钢筋混凝土连拱桥的拆除方法及施工控制开展了分析研究。目前桥梁拆除施工方法主要有爆破法和机械拆除法,本文研究的女山湖特大桥由于需要保留下部结构,必须采用机械拆除法。论文根据连拱桥的受力特点,论证了几种拆除方案,并进行对比分析,提出最佳施工方案建议。桥梁经过多年的运营,承载能力下降,拆除过程中不可预见的不利因素增多,因此在拆除过程中进行施工监控是必不可少的。对连拱桥而言,拆除中墩顶水平推力的变化,可能带来潜在风险。根据选定的施工方案,利用有限元计算软件,模拟各个拆除施工阶段中应力和位移的变化情况。在施工过程中收集数据、调整参数、将数据实测值与理论值进行对比分析,构成施工监控预警系统,确保拆除施工的顺利进行。拱桥在拆除中不仅要控制其应力和位移不超过设计容许值,而且要考虑拱圈的稳定性,保证其在拆除过程中不发生屈曲。论文对此进行了模拟分析。随着时间的推移,越来越多的桥梁面临拆除重建或改建。因此桥梁的拆除是桥梁工程师必须着手研究的一个新的课题。本文通过对连拱桥拆除施工控制的研究和实施,为女山湖特大桥上部结构的顺利拆除提供了技术保障,其成果可为今后同类型结构拆除施工提供参考。关键词：桥梁；连拱；拆除；施工；施工控制；稳定性引言随着时间的推移，经济的快速发展，之前修建的桥梁或者达到使用寿命，或者难以满足交通发展需要，需要进行改建或重建。因此，桥梁的拆除成为桥梁工程师必须着手研究的新课题。高层建筑物的拆除，国内外研究颇多。拆除建筑物的方法主要是爆破法，这种方法的理论体系相对比较完善。目前国内外爆破方法主要有控制爆破法、切割爆破法、水压爆破法、无声静态爆破法等。桥梁常常要跨越河流，与建筑物在受力模式上有所不同，在特殊条件下(如通航河流、部分拆除等)，将爆破的方法应用于桥梁拆除就受到限制。因此，有必要探讨在特殊条件下适合桥梁拆除的方法，即“非爆破拆除法”或“机械拆除法”。结合实际工程，探索连拱桥的机械拆除方法，研究连拱桥拆除过程中的施工与控制是本论文的主要内容。一女山湖特大桥施建简介和拆除施工时解决的关键问题1.1女山湖特大桥施建简介女山湖是安徽最大的淡湖之一，其地处于皖苏之间，是淮河下游流域的水带，呈东西狭长分项目所在段落女山湖为规划Ⅳ级航道。女山湖特大桥方案参数：桥梁中心号为K22945，桥跨布置为（19x30（42686842）39x30）m，桥长1966m，起点桩号为K21962.000，终点桩号为K23928，全桥共16联，交角为90度。女山湖特大桥主桥跨径组合为（42684842）m，主桥采用预应力混凝土变截面连续箱梁，单幅桥梁宽度15.75m，主桥全长220m。桥梁纵面位于R-40000m，T-430.955，E-2.322m的凸形竖曲线内；平面位于直线上。女山湖特大桥引桥上部结构采用30m装配式PC箱形连续梁；下部采用柱式墩、肋式台，钻孔摩擦桩基础。项目设计为六车道一级公路，设计时速为80公里/小时，路基宽32米。图1：女山湖特大桥所处路段

由于塔柱较高，为高空作业，作业面较狭窄，安全施工尤为重要，塔柱为斜拉桥的主要承力结构和景观工程，砼内在质量、锚固区质量以及外观质量为施工控制重点。塔柱施工辅助设施主要包括起吊设施、电梯及塔柱爬模外挂施工系统等。根据索塔的工程特点，采用液压爬模法对塔柱进行施工。锚固区标准段每6.0米为一节；非锚固区分两次浇注，第一次浇注高度6.1m，第二次浇注高度为5m；塔顶装饰块6.4m一次性浇注。

塔柱节段浇筑完毕后至模板拆除，采用顶面覆盖蓄水养生。由于蓄水过程中水会从模板缝隙流失，砼顶面设一水管不间上塔柱模板拆除后整体外观质量较好，现场同条件自养试块7d强度为52.3Mpa。

裂缝情况：2009年11月23日上午模板拆除后，砼结构物表面发现有局部裂缝，主要可分为以下几种形式：

第⑴类：塔柱表面局部裂缝。

第⑵类：砼结构物圆弧倒角处竖向裂缝。

第⑶类：局部表面龟裂纹。

裂缝原因分析：

①第Ⅰ类裂缝：表面浮浆较厚，拆模后突然冷缩形成。

②第Ⅱ、Ⅲ类裂缝：上塔柱砼在热胀冷缩过程中受模板及塔座的约束，不能自由伸缩，在结构物应力变化处砼产生裂纹（如圆弧倒角处、预埋较大孔洞处、结构物平面中心处）。混凝土浇注初期，产生大量的水化热，由于混凝土是热的不良导体，水化热积聚在混凝土内部不易散发，常使混凝土内部温度上升，而混凝土表面温度为室外环境温度，这就形成了内外温差，这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力当超过混凝土抗压强度时，就会导致混凝土裂缝；另外，在拆模前后，表面温度降低很快，造成了温度陡降，也会导致裂缝的产生；当混凝土内部达到最高温度后，热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度，它们与最高温度的差值就是内部温差；这三种温差都会产生温度裂缝。在这三种温差中，较为主要的是由水化热引起的内外温差。

裂缝处理措施：

①处理方法选择：裂缝修复的处理办法，主要有以下几种：

a．修补处理：修补处理一般情况下可分为：表面处理、压力灌浆、填充法等。

b．加固处理：加固处理主要针对由于裂缝降低的混凝土构造物的承载力。

为了保证成品混凝土的耐久性，必须对裂缝进行封闭处理，确保钢筋保护层厚度。

对于浅层裂缝的修补，通常是涂刷水泥浆或低粘度聚合物封堵，以防止水份侵入；对于较深且较宽的裂缝，就必须采用压力灌浆技术进行修补。

修补处理中，压力灌浆是针对深度较深之裂缝的处理方法。根据X22#主墩塔柱表面裂缝的实际情况，裂缝较浅，长度不长，面积较小。采用表面处理或填充法处理较合适。最简易有效的处理方法为以下两种：一是，涂刷水泥浆（表面处理）；二是，用赛柏斯进行封闭（填充法）。

涂刷水泥浆处理：其具体施工步骤如下：

Ⅰ．用钢丝刷清除混凝土表面附着物；

Ⅱ．用水冲洗干净后充分干燥；

Ⅲ．然后用同等标号水泥净浆从裂缝处灌入；

Ⅳ．在第一次灌入水泥净浆初凝前进行再次灌入，保证灌注密实；

Ⅴ．最后在表面涂抹一层水泥浆进行外表封闭。

处理完后必须及时进行覆盖、洒水养生，并注意防止水对刚处理处进行冲刷或被人为破坏。

强度分析：

从近期混凝土7天与28天强度关系上看，7天与28天增强关系不明显，从前期小搅拌机试拌数据上看，可以排除出集料和水泥的问题，剩下的材料就只有拌合用水及减水剂的原因了。

拌合水：前期试拌所采用的拌合水为高质水，大搅拌机所用的是低质水，低质水路化物、可溶物、硫酸盐超标。

减水剂：由于近期温度偏低造成减水剂在低温情况下结晶沉淀加重使减水剂缓凝时间加长，另外根据最近值班发现减水剂含气量有所加大，单从7天及28天在拌和站的强度上看减水剂为早强型减水剂但最终定型还要对越秀水泥进行混凝土试拌试验数据确定。

应对措施：根据上塔柱的裂缝原因分析，在后续塔柱施工应采取措施予以预防，拟采用的主要预防措施为：

原材料降温：对浇筑前的水泥及其他原材料进行降温措施。

加强冬季保温：模板拆除后及时进行保温养护措施，减小内外温差引起产生温度应力裂缝。

增设冷却水管：根据水化热计算结果，按照要求布置冷却水管，并保持适量的通水量，避免大体积砼浇筑后升温过程中容易出现的内外温差大，温度应力导致砼表面开裂的现象。

优化设计、合理布置构造钢筋：合理增设构造钢筋，避免构造裂缝出现。

二桥梁拆除的主要方法和关键技术2.1桥梁拆除的主要方法1.目前桥梁的拆除方法主要还是爆破拆除法。该方法拆除桥梁速度快，主要应用于周围建筑物较少，对环境影响较小，结构没有回收利用价值的情况。考虑有些旧桥在拆除时需要保留桥墩用作新建桥时使用，以及对周围环境的保护(例如对航道的保护)，爆破法应用于桥梁的拆除施工中有其局限性，需要针对不同的桥梁类型，探索适用的拆桥方法。2.非爆破法拆除(机械法拆除)，通常在爆破法无法实施的情况下采用[5]。该方法可以兼顾到桥梁拆除自身的特点，安全可靠，但是由于旧桥经过多年的运营，其强度、刚度、稳定性可能存在不同程度的下降，在拆除过程中不可预见的因素较多。因此从拆除施工的安全性、稳定性、技术可行性等各方面进行拆除方案的比选、优化是桥梁拆除前不可或缺的工作。3.对病害严重的桥梁采用非爆破法拆除时，由于其承载能力下降，如何保证在拆除施工过程中把各项指标控制在容许的范围内，是桥梁能否安全拆除的关键。4.对钢筋混凝土连拱桥，在拆除过程中保持未拆拱圈的稳定性、尽量削减连拱效应、控制水平推力是拆除中的重点和难点。2.2桥梁拆除的关键技术和安全系数拆除技术要求由于需要保留原桥下部结构,拆除过程中不能采用爆破的方法,在原则上需按照建桥逆作业法拆除。为确保能继续使用原桥下部结构,拆除施工中要严格控制桥墩承受的不平衡水平推力和桥墩水平位移、墩身混凝土拉应力及混凝土开裂为确保施工安全,防止待拆除上部结构出现问题而影响下部结构,也需要严格控制拱肋混凝土拉压应力、拱肋混凝土裂缝宽度、拱肋挠度和轴线偏位等。结合设计规范和工程经验,制订了拆除工程容许误差,见表一。表1：拆除工程容许误差另外,对于临时保护性构件的设计应具有足够的安全系数,临时构件的安全系数如下:1.抵消部分水平推力的水平约束索设计安全系数大于3.0;2.拱下支撑、拱肋横向稳定支撑设计安全系数大于2.0;3.栈桥及吊装系统设计安全系数大于2.5;4.临时支墩设计安全系数大于3.0。2.3拆除方案介绍2.3.1缆索吊拆除采用斜拉扣挂缆索吊装施工的逆过程对旧桥进行拆除具体施工过程为:对每跨每条拱肋，在两边拱脚段上端头设置扣索，通过预张调整扣索力，使得拱顶截面理论内力为零或接近零，然后用缆索吊装系统对应的吊点吊住拱顶段并使吊索承受一定的力(吊点力、扣索力通过计算分析确定)，再截断拱顶段与拱脚段间接头，拆除拱顶段，随后逐步对称拆除拱脚段。考虑到在上、下游设置缆风索困难，该方案采取每跨先拆除每条拱肋的外侧拱箱，外侧拱箱拆除时借助内侧拱箱保持稳定。对内侧两条拱箱，则采用设置的缆索吊装系统同步拆除的方法进行施工。按上述工序，在拆除完拱上结构后，逐跨拆除各跨外侧拱箱和一部分肋间横梁，然后逐跨拆除各跨内侧拱箱和剩余肋间横梁。该方案施工具有以下特点:1)装备进场方便，施工周期较短，费用较省。结构体系受力明确，计算简单，但拆除内侧拱箱时的结构稳定性较差;吊点力、扣索力的调整控制较为困难。对不平衡水平推力，无明确控制措施。施工过程中无操作平台，拱肋切割操作较困难。2.3.2浮吊斜拉索拆桥在拆除完拱上结构后，在各墩(台)顶设置塔架，架设扣索、背索及平衡索(方案二)。通过调整各拉索的索力来调整拱圈内力，直至5跨拱圈的拱顶截面内力为零或接近于零。然后切割打开拱顶，完成拱圈的支撑体系转换，使全桥拱圈由5跨连拱变为六个独立的双(或单)悬臂半拱圈，最后，逐节段拆除对称半拱圈的拱箱。切割下来的拱段，直接由浮吊吊运出场。由于理论计算与实际情况存在偏差，保证拱顶切割处内力为零的难度较大。所采取的措施是在拱顶段未切割拱箱上安装水平纵向钢支撑，用以承担拱顶切开后的残余内力，并在拱顶切割过程中，动态监控钢支撑的应力变化，据此调整拉索索力，使整个拱肋结构受力体系处于安全和受控状态，保证钢支撑受到的轴力为零或接近于零，从而完成内力体系转换，消除连拱效应，然后按逐跨逐段的顺序对称拆除拱圈。该拆除方案具有以下特点:l)塔架、扣索等常规施工设备进场耗时较短，吊运设备为浮吊，这可多个作业点同时施工，总工期较短，费用较低。2)在拱顶段切开后，全桥形成六个独立的拱肋支撑体系，采用对称拆除施工，拱肋对桥墩和桥台的水平推力最小，理论上可有效保护桥墩和桥台的安全。3)在未切割的拱段安装钢支撑，承担拱顶断开后的残余内力，会使结构体系的稳定性得到一定提高。4)每跨分9段拆除，需布设的扣索较多，并通过监控钢支撑的应力变化来调整扣索索力，此过程控制难度较大。拱肋拆除步骤为:先拆除上下游外侧拱箱，再拆除部分横系梁，最后拆除上下游内侧拱箱，均采取先拱顶后拱脚的顺序。拆除前将拱下1/3跨附近的支撑顶紧，并在拆除跨拱肋下设置测力千斤顶进行同步顶升。拱肋分三段切割拆除，利用架设在栈桥上的龙门吊吊运至桥头。单台龙门吊设计吊重量为50t，立柱高巧m，横梁净跨度21.25m，吊运拱箱时两台龙门吊合并使用。根据拆除工况，在产生较大水平力的桥墩处设置水平约束索，并且按要求进行张拉，以保证桥墩有足够的抵抗水平推力的安全储备。该拆除方案具有以下特点:l)拆除过程中搭设有施工平台，可多点作业，便于拆除施工，运输方便。2)钢管桩、栈桥、龙门吊等施工设备耗材较多，耗时较长，但栈桥等设备也有利于修建新桥，可缩短改建工程总工期。3)切割过程中在横梁上对拱肋施加临时支顶力，使待拆除结构的稳定性得到加强;需要时可将切割后的拱段放置在平台上，使切割吊运过程操作更安全。4)采用龙门吊吊装，操作简单，安全可靠。5)跨中支墩可分担部分拱圈恒载，减少水平推力;还可根据实际情况，通过每两跨桥墩对拉水平约束索来调整不平衡水平推力，确保水平推力在允许的范围内。三全桥结构拆除施工控制的计算机仿真分析3.1桥梁施工控制分析方法桥梁的施工通常是采用分阶段完成的施工方法，结构的最终形成(或解除)，必须经历一个漫长而复杂的施工过程以及体系转换过程，对施工过程中的每个阶段中的变形计算和受力分析，是桥梁结构施工控制中最基本的内容。现阶段桥梁施工控制中桥梁结构的模拟方法主要有三种:正装分析法正装分析法是按照桥梁结构实际施工加载顺序来进行结构变形和受力分析，它能较好地模拟桥梁结构的实际施工历程，能得到桥梁结构在各个施工阶段的位移和受力状态，这不仅可用来指导桥梁设计和施工，而且为桥梁施工控制提供了依据。同时在正装计算中，能较好地考虑一些与桥梁结构形成历程有关的因素，如结构的非线性问题和混凝土的收缩、徐变问题。倒装分析法倒装分析法是按照桥梁结构实际施工加载顺序的逆过程来进行结构行为分析。倒装计算法的目的就是要获得桥梁结构在各个施工阶段理想的安装位置(主要指标高)和理想的受力状态。无应力状态分析法无应力状态法是以桥梁结构各构件的无应力长度和曲率不变为基础，将桥梁结构的成桥状态和施工个阶段的中间状态联系起来，这种方法特别适用于大跨度拱桥和悬索桥的施工控制。在新建混凝土桥梁的施工控制中，由于桥梁结构的非线性问题和混凝土的收缩、徐变问题，无论倒装计算法还是无应力状态法都不会与正装计算的结果吻合。而在桥梁的拆除施工控制中，基于桥梁结构的非线性和混凝土的收缩、徐变都己基本稳定，因此这三种方法计算的结果基本一致。3.2全桥结构拆除的静力分析3.2.1拱下千斤顶支顶力优化拱圈拆除过程中，首先对拱下千斤顶支顶力进行优化，根据拱圈应力与桥墩不平衡水平推力计算出拱下千斤顶的最佳支顶力。因为，千斤顶支顶力过大，会使支顶处的拱箱上缘出现过大的拉应力，可能造成拱圈开裂;而支顶力过小，不但会使桥墩承受较大的不平衡水平推力，而且会使待拆拱箱在拱顶段割断瞬间内力释放过大，造成较大的振动，影响整个结构的安全。因此，拱下支顶力的优化设计对该连拱桥拆除施工控制非常重要。拱下支顶力的优化设计采用有限元软件ANSYS进行分析。设计优化是一种寻求最优设计方案的技术。最优设计方案是最有效的方案，可以满足所有设计要求，并且所需要的支出(如重量、面积、体积、应力或费用等)最小。可以对设计方案的所有方面进行优化。ANSYS中所有可以参数化的选项都能进行优化。ANSYS程序提供了分析一评估一修正的循环过程对设计方案进行优化，对初始设计进行分析，根据设计要求对分析结果进行评估，然后对设计进行修正。重复执行这一循环直到所有设计都满足要求，得到最优方案。ANSYS设计优化中定义三种参数:设计变量、状态变量和目标参数。设计变量为自变量，通过改变设计变量的值来实现结果的优化，设计变量的上下限决定了设计变量的变化范围。状态变量是因变量，是设计变量的函数，通过状态变量可以约束设计。目标函数是设计变量的函数，是希望尽量减小的数值。改变设计函数的数值将改变目标函数的数值。ANSYS中只能定义1个目标函数。图：ANSYS优化分析模型在本次的优化设计中，设计变量为千斤顶支顶力，通过改变支顶力的数值寻求拱圈的最优受力状态。状态变量为桥墩所受的水平推力，将桥墩水平推力控制在1000kN(设计要求为1800kN)以内。目标函数为拱圈截面的最大拉应力，通过设计变量支顶力的变化来调整拱圈中的拉应力，使拉应力满足设计要求同时控制拱圈中压应力不能过大(过大的压应力会造成切割困难)。ANSYS模型参见图。表：千斤顶支顶力优化结果表中变量类型:SV为状态变量，DV为设计变量，OBJ为口标函数:应力中正值表示拉应力，负值表示)长应力。图：优化结果曲线图ANSYS优化分析计算结果见表，图所示。图显示拱圈最大应力曲线与拱顶轴力曲线变化趋势相反，即应力(正值表示拉应力，负值表示压应力)越大拱顶轴力越小，因此优化分析的目的就是要在应力与轴力变化曲线中找出最优的组合，使应力满足混凝土强度要求的同时控制轴力尽量小。比较拱圈最大拉应力和拱顶轴向压力结果，认为在理论上SET3方案为优。但在实际施工过程中，为了方便千斤顶支顶力的施加，仍选取SETI为最终支顶方案。即当拱脚和拱顶支顶力均为200kN，此时拱圈中最大拉应力为1.48MPa，拱顶轴向压力为735kN。3.2.2应力计算结果1.拱上结构的拆除在整个拆除拱上构造过程中，重点是控制相邻两跨间的不平衡重量，以减小作用于桥墩上的不平衡水平推力。拱上构造拆除过程中桥墩水平力与拱圈应力最大值见表。表：拱上结构拆除计算结果表中应力正值表示拉应力,负值表示汪应力。水平推力与位移取其绝对值。3.3拱圈的拆除拱圈的拆除是整个拆除施工过程中的关键,根据施工方案确定的拆除顺序进行施工阶段的模拟分析。上部结构拆除后的拱圈模型如图一所示。每条拱箱拆除过程可以分为以下步骤：拱箱拆除准备，施加拱下支顶力，切割拱顶段，拆除拱顶段，切割并拆除两拱脚段。限于篇幅,本文仅列出最不利荷载工况切割拱顶段和拆除拱顶段的计算结果。l)切割拱顶段拱顶段切割后，拱顶段与拱脚段分离，切缝处的弯矩和剪力会随之释放，而拱轴向内力不会完全释放。由于在切割过程中千斤顶支顶力、龙门吊吊索力(切割前将吊索扣挂在待拆除拱段上)及由体系转换造成的内力释放共同作用，难以用计算机准确模拟。因此计算时不考虑龙门吊吊索力，只计算轴力不释放和轴力完全释放两种情况下拱圈应力，计算结果偏于安全。拱圈应力分布。图：拱顶切开后拱箱上缘应力图轴力不释放由图可以看出，在拱顶切开后，拱箱截面最大拉应力出现在拱顶中间下缘位置。在轴力不释放的情况下，其大小为3MPa;在轴力完全释放的情况下，其大小为6.43MPa。为了防止拆除过程中拱顶中间下缘开裂，采取下列措施:(1)在切割过程中用钢垫片将切割缝塞紧，保证其轴力不会释放过大;(2)将龙门吊吊索适当拉紧，防止切割完成瞬间产生较大振动。2)拆除拱顶段拱顶段拆除后每个拱箱两侧的拱桥体系转换，形成一次超静定体系，此时拱箱应力图如图和所示。拱箱下缘最大拉应力为2.“MPa，见图所标示位置;上缘最大拉应力为3.98MPa，见图所标示位置。3.4桥墩水平推力计算结果以拆除最后一片拱箱为例，拆除过程中桥墩水平推力计算结果见表。表中结果可以看出桥墩最大水平推力出现在第二跨拱顶段切断后，最大水平推力为1102.8kN，小于桥墩设计水平推力180OkN。图：拆除过程中拱箱竖向变位图拱箱的竖向位移计算在拆除施工控制中具有非常重要的作用。在拆除过程中,对应力应变的监测比较困难,误差较大。拱箱竖向位移可作为一个非常重要的控制指标,通过对位移的观测,及时调整施工状态,建立有效的预警体系。从表中数据可以看出拱箱最大竖向位移出现在每跨拱箱拱顶段拆除后,最大竖向位移为,计算结果均控制在容许范围内。可以看出拆除跨拱箱拆除时对邻近跨拱箱竖向变位影响很小,因此拆除过程中竖向位移监测的重点是对拆除跨的监测。第5章大桥拆除工程施工监控系统与方法技术总结5.1桥梁施工监控的方法和内容桥梁施工监控是桥梁建设质量控制所必须的，并早己被桥梁建设者所认识。大桥施工过程中所做的应力、标高的调整，实际上就是桥梁施工监控的内容。桥梁施工控制技术在国外得到了广泛重视。混凝土连续梁桥时，就建立了施工控制所需的应力、挠度等参数的观测系统，并应用计算机对所观测参数进行现场处理，然后将处理后的实测参数送回控制室进行结构计算分析，最后将分析结果返回到现在进行施工控制。上述方法也是国外传统的施工监控方法。根据现代工程控制的基本思想，有效地进行了主梁挠度和索塔水平位移的施工监控。大桥的控制成功，引起了桥梁界对桥梁施工监控技术研究的高潮。对斜拉桥施工监控计算进行了全面研究，已初步形成系统。该系统主要依靠现场微机用理想的施工倒退分析程序和考虑混凝土徐变收缩影响的控制分析程序提供每一施工阶段的理想状态计算控制值，在现场将理想状态计算控制值与实测值进行比较分析，并通过对设计参数的识别和拉索索力的优化调整等方法，实现施工作业与施工控制之间的良吐循环，最后达到对主梁挠度和拉.索索力实施双控的目的。紧接着有对悬索桥、拱桥、连续刚构桥等的施工监控技术展开了研究与实践，并取得了较好成果。如上所述，在桥梁施工监控技术方面的研究和应用起步较早，将施工监控纳入常规施工管理工作中，监控方法已从人工监测、分析与预报，发展到自动控制、分析预报、调整的计算机自动控制，并己形成了较完善的桥梁施工监控系统。即使如此，桥梁施工监控技术的研究还在继续，这是由于影响桥梁施工的因素太多、太复杂，同时，不断涌现的新型的、规模(跨径)更大的桥梁工程也对桥梁施工控制提出了更高的要求。虽在桥梁施工中己注意到结构应力调整和预拱度的设置，但并未将系统概念引入。在以后的研究中，主要集中在斜拉桥上，对桥梁施工监控的研究才逐渐在其他桥梁上展开和应用。比较起来，我国在该领域还有差距，主要表现在对桥梁施工监控的理论研究还不够、监测手段落后、对影响施工控制的因素研究不透、预测和判断精度不高、还未建立起一套完整的施工监控技术系统和组织管理系统。智能控制是桥梁工程控制(施工控制和服役桥梁控制)的发展趋势。大型桥梁工程，结构复杂、规模巨大，己难以用一般的手段来监测与控制，必须通过埋设新型传感器(如光纤传感器)和应用先进的信号处理技术，以及建立在服役桥梁监测系统，形成智能控制系统，提高工程控制的科学性、可靠性和可操作性，这是桥梁工程控制的发展方向。桥梁施工监控的任务就是对桥梁施工过程实施监控，确保在施工过程中桥梁结构的内力和变形始终处于容许的安全范围内。不同桥型的桥梁，其施工控制工作内容不一定完全相同。本文结合以往的经验制定适合拱桥拆除的监控方法和内容。桥梁施工的控制方法主要是根据新建桥梁施工总结出来的几种方法。目前主要有三种:一是采用纠偏终点控制的方法，即在施工过程中，对产生主梁线形偏差的因素跟踪控制，随时纠偏，最终达到理想线形，这种方法常采用Kalman滤波法和灰色理论等。显然，这种方法工作量大，有时控制效果不一定理想。应用现代控制理论中的自适应控制法，即对施工过程中的标高和内力的实测值与预计值(设计值)产生偏差的原因，从而对参数进行修正，达到双控的目的。这种方法的重点在于对影响结构变形和内力的主要设计参数的识别上，而一般只要及时对产生偏差的主要参数进行修正(一般由计算机自行进行)，则实测值与预计值拟合得就非常理想。还有一种方法是在设计时给予主梁标高和内力最大的宽容度，即误差的容许值，如斜拉桥主梁线形设计的宽容度达士15cm(悬臂长为215cm)，当然对于每一节段的误差也有限制。这种做法减少了控制的难度，但会产生其他问题(如斜拉索的制作长度问题等)。拆除桥梁与新建桥梁在施工方法上有着很大的不同，所以其监控方法也不尽相同。连拱桥在拆除过程中特别是切割过程中受力比较复杂，根据其施工特点采取容许误差法进行施工监控较为合适。在桥梁拆除之前对拆除的各个施工阶段进行计算机模拟分析，制定各个拆除阶段的容许误差;在拆除过程中对各项指标进行监控，建立施工预警体系。几何(变形)控制桥梁结构尺寸控制是施工控制的基本要求。但结构在施工形成过程中均要产生变形，加之施工中各种误差的积累，因此任何一个结构不可能达到与设计尺寸准确无误的吻合，故尽量减少结构尺寸与设计尺寸的偏差，并将其降到允许的程度。这是对修建桥梁几何控制的要求，要求成桥后线形满足设计要求。而在桥梁拆除过程中，对各个施工阶段的几何控制即变形控制则是为了控制结构的安全。根据桥梁的本构关系计算桥梁变形与应力之间的关系，通过控制桥梁的变形间接控制应力不超出容许值。大桥拆除过程中变形控制指标包括拱箱变位和墩顶水平位移。l)拱箱竖向变位对拆除跨和邻近跨的拱箱，要求在切割吊运过程中，其竖向变位不超过士15mm。2)拱箱水平变位对拆除跨和邻近跨的拱箱，要求在切割吊运过程中，其横向变位不超过士15mm。3)墩顶水平位移对拆除跨和邻近跨之间的桥墩，在施工期间应控制其墩顶水平位移。由于桥墩刚度大，墩顶水平位移的理论计算值很小，常规测量仪器难以满足精度要求。因此，要求墩顶水平位移不超过士smm(常规仪器可观测)。应力控制：结构应力控制好坏与否，在外观检查时不易发现。但是，如果结构实际应力状态与设计应力状态严重不符，将会对结构造成危害，并较之结构变形的影响为大，所以，在对桥梁进行施工控制时，尤其要注意对结构应力的监控。对结构应力控制除了通过变形控制外，还对以下两个方面控制结构的应力。(l)拱下千斤顶支顶力按既定施工方案，在拆除跨和邻近跨设置测力千斤顶并按要求施力。由于温度等的影响，在拱箱拆除过程中，千斤顶的支顶力会发生变化。根据计算机分析结果，支顶力误差控制在士40kN时，由此间接控制拱箱混凝土应力在要求范围内。(2)水平索拉力水平索在拆除过程中是作为一种安全储备，对水平约束索的应力控制也不可忽视，以便在施工过程中发生突发事件时可以及时张拉水平约束索。索力监控误差指标为给定值的士3%。稳定控制：桥梁结构的稳定关系到桥梁的安全，它与桥梁的强度有着同等重要的意义。桥梁稳定性早已引起人们的重视，但偏重于桥梁的稳定计算，而对施工过程中可能出现在失稳现象还没有可靠的监测手段，也还没有快速反应系统，所以，当桥梁发生失稳时很难保证桥梁施工安全。为此，在桥梁拆除前需进行稳定性分析外，在拆除过程中还必须采取一系列措施(如设置横向限位支架等)，确保桥梁拆除过程中不发生失稳。安全控制:桥梁施工过程中结构安全监控是桥梁施工监控中的重要内容，只有保证了施工过程中的结构安全，才谈得上其他控制与桥梁的完成。其实，桥梁施工安全控制是上述变形控制、应力控制、稳定控制的综合体现，上述各项得到了控制，安全也就的到了控制(由于桥梁施工质量问题引起的安全问题除外)。由于结构形式的不同，直接影响施工安全的因素也不一样，在施工控制中需根据实际情况，确定其安全控制重点。在大桥拆除施工中，由于桥梁经过多年的运营，墩身(需要保留)多处存在裂缝，因此对裂缝的监控是安全控制内容之一。对裂缝的监控主要体现在以下两个方面:(l)拱圈混凝土裂缝监控要求在整个施工过程中，拱圈结构混凝土裂缝蕊0.2mm且无继续发展的趋势。(2)墩身混凝土裂缝监控要求在整个施工过程中，墩身混凝土结构的裂缝维持现状，既有裂缝宽度簇0.2mm且不发生明显增长。加强对施工队伍质量意识的培训，落实具体的质量行为监控，避免施工过程中的露筋、减小保护层现象，防止水平裂缝的产生。在模板拆除后及时进行修补。

综上所述，影响该特大桥上塔柱质量的因素是多方面的，既有外在因素，又有内在因素，既有主观因素，又有客观因素，针对这些问题，我们必须通过认真分析，找准主因，从此下手，制定相关应对措施或办法，对以后同类工程施工管理都具有很大的借鉴作用。1.2拆除施工时解决的关键问题本论文紧密结合大桥改建工程，对钢筋混凝土连拱桥在拆除过程中的结构行为进行研究分析。具体完成以下几方面的内容:1.从安全性、稳定性以及技术可行性等方面，对桥拆除方案进行初步研究与对比分析，寻求适合工程实际的最佳方案，也为以后的拆桥工作提供更多可供借鉴的方法。2.借助有限元软件对拆桥全过程进行仿真分析，鉴于拆桥过程中结构的时间历程变化参数(主要是混凝土的收缩徐变)都己基本稳定，因此考虑重点将是结构的变形及承载能力的下降。3.对桥梁拆除实施全过程监控。在拆桥过程中对桥梁关键点的应力和变形进行实时监测，并与有限元计算结果进行对比分析，及时调整施工过程中出现的问题。4.连拱作用的分析是连拱桥拆除的重点，是计算连续拱桥与单拱的最大区别，也是连续拱桥拆除中的焦点问题。本文对此进行了初步研究。5.连续拱桥在拆除过程中桥墩可能会产生不平衡的水平推力，为确保能继续使用原桥下部结构，拆除施工中要严格控制桥墩承受的不平衡水平推力和桥墩水平位移、墩身混凝土拉应力及混凝土开裂;为确保施工安全，防止待拆除上部结构出现问题而影响下部结构，也需要严格控制拱肋混凝土拉压应力、拱肋混凝土裂缝宽度、拱肋挠度和轴线偏位等，这将是论文中需要解决的关键问题。5.2大桥拆除过程中监测技术方法总结拱圈拆除过程中，分别拆除四片拱箱，其受力状态基本相同。仍以拆除最后一片拱箱为例，列出现场拱箱和桥墩监测结果，并与计算结果进行对比分析。测点布置拱箱测点是将棱镜固定在待拆侧拱肋和相邻跨拱肋上，用全站仪测量其三个方向的拱箱变位。拱箱测点布置如图所示。桥墩测点布置是将棱镜固定在桥墩顶中央位置，用全站仪测量其水平位移。图：拱箱测点布置示意拱箱竖向位移监测结果利用全站仪监测拱圈拆除过程中各拱箱竖向位移，监测结果见拱箱竖向位移测量结果：由表一中数据可以看出,拱箱竖向位移最大为,均控制在监控制订的容许误差值巧以内。表中数据由全站仪测量，该全站仪测距精度为lmm+Zppm。即测量距离为Ikin时，仪器的测距精度为lmm+Zppm1(km)=3mm。当全站仪测距Ikm，最大测距误差不大于3mm。结合监测数据分析，现场全站仪测距均在Ikin内，可知桥墩水平位移均不超过smm，控制在监控容许误差范围之内。温度对千斤顶支顶力的影响温度变化对拱圈变形有明显影响，继而会影响到拱下支顶力的大小。温度改变支顶力大小与很多参数有关(如拱圈线形、千斤顶支顶位置、千斤顶下钢管桩的祸合连动等)，理论分析非常繁琐。因此，有必要通过实测，掌握温度场变化对千斤顶支顶力的影响，为施工控制提供温度信息和千斤顶调整依据。对环境温度的测试，结合拱圈变形测量进行。具体做法是:在拱圈拆除前，在气候温度变换较为明显的时间段里，测试一昼夜(每隔l~2小时测一次)温度、拱圈变形及千斤顶支顶力的变化。监测结果经整理后拟合一条有规律的曲线，见图所示。图中纵坐标意义为:支顶力数值除以整个过程中支顶力的平均值)。由监测结果可知温度影响千斤顶支顶力变化不可忽视,拱顶位置千斤顶较拱脚位置千斤顶随温度变化显著。原因是,在温度变化相同的情况下,拱顶段竖向变位大于拱脚段参见图一,由此引起的作用于千斤顶上的反力亦较大。掌握温度对千斤顶支顶力影响后,应定时监测千斤顶支顶力,调整其变化幅度不超过士,均控制在安全范围内。表：中千斤顶编号参见图图：千斤顶支顶力随温度变化曲线4.水平索索力监测结果及分析水平约束索布置钢绞线规格为7x中15.2，水平约束索水平约束索索力监测结果水平约束索总的张拉吨位为100kN，索力测试元件为夹片锚索计(ZX一3102AT)，测试单根索索力。因此，每根索索力设计值为100/7一14.3kN。表中数据可以看出,在拆除施工阶段,水平约束索索力变化幅度很小。分析其原因桥墩的抗推刚度相对水平索的刚度很大,在拆除过程中桥墩水平位移很小表一,加之锚固于两桥墩的水平索有垂度影响,因此水平索索力值变化很小。但是在拆除过程中有很多不可预测的因素可能影响施工安全,设置水平索的措施提高了施工的安全系数,有其必要性。本章主要工作是在施工现场进行的,在桥梁拆除施工过程中对各项监控指标进行监测,并与有限元计算结果进行对比分析,形成施工控制预警系统。监测结果表明各拱箱在拆除过程中竖向变位最大值为,小于容许值巧桥墩纵向水平位移也控制在监控容许值的范围内。由于温度对千斤顶支顶力有一定的影响,在温度变化较大时段每隔一段时间一小时对千斤顶支顶力进行校核调整,保证千斤顶支顶力变化在容许范围内。由于拆除施工顺利,未对水平约束索索力进行调整,整个拆除过程始终作为一种安全储备,增加了施工的安全系数。论文以女山湖特大桥的拆除为研究背景，结合连拱桥自身的受力特点和连拱桥的计算理论，对连拱桥的拆除方法和拆除施工全过程进行了较为详细的分析，论文的主要结论如下:非爆破拆除前提下，拆除施工方法应结合结构特点和桥梁现状进行。对大桥，保证下部结构的安全、控制桥墩所受水平推力是要点;桥梁现状则与材料、结构缺陷等有关(涉及有限元分析中的参数取值)。在桥梁拆除前要根据其受力特点、拆除原因和拆除要求(如对航道、环境等的保护)，进行多种方案的比较，找到最佳者。有必要根据监控分析结果对拟实施的方案进行优化和调整(如调整千斤顶支顶力、增加横向限位支架等)，确保拆除施工的顺利进行。在拆除施工中需要设置预警和应急措施。主要包括:对比实测数据与监控分析数据，根据对比结果及时调整或干预拆除过程;设置水平约束索等构造措施，提高拆除施工的安全保障。拆除施工过程中桥梁的稳定性问题不可忽视，并应采取相应措施保证施工过程中不发生失稳(如设置横向限位支架)。5.3总结限于问题本身的复杂性和作者的能力、水平和时间，论文还有一些内容有待于进一步完善，具体有:桥梁的机械移除法拆除在国内研究尚少，没有形成系统的方法与理论，对于拆除方法的研究有待进一步加深。在拆除过程中温度变化对拱圈应力及拱下千斤顶支顶力有明显影响，本文分析现场监测数据，并以此为依据来调整支顶力。对于支顶力随温度的变化规律有待进一步研究。目前对于旧桥拆除施工监控方法的研究尚少，监测设备和数据采集系统还不完备，难以避免出现监测误差较大的情况。因此，形成一套完整的桥梁拆除监控系统，将监测数据直接传入计算机进行预警实时监控是提高监控水平的重要技术