廖方谞

摘要：指出了在钢结构桥吊装施工过程中，由于钢结构自重比较大、跨度比较大、结构复杂，在进行吊装作业时吊装部分结构和两侧结构的变形和受力会产生比较大的变化，为了保证施工安全，需使用无线传感技术和加速度检测系统等设备对吊装过程中结构应力情况进行监测。以实际工程为例，阐述了施工关键技术与难点，重点对施工安装过程监测进行了分析，探讨了吊装过程中存在的问题，提出了相关的意见和建议.以保证吊装施工安全。

关键词：钢结构桥;吊装施工;振动监测系统

中图分类号：U445.4

文献标识码：A

文章编号：1674-9944（2018）14-0210-02

1 工程概况

某钢结构桥主体结构使用钢结构，宽度为13.4 m，跨度为71.2 m，钢结构总重量为1300t，箱形截面柱和梁采用刚性连接，主要构件和支撑结构使用绞接，下部混凝土结构和支座使用预埋件进行刚性连接，结构楼面花纹钢板使用Q235B，其他构件使用Q345B结构钢。文章以此工程为例，对钢结构桥吊装施工过程监测要点进行分析和研究。

2施工关键技术与难点

由于施工现场的下方为地下室，需要确保在施工过程中大型吊装机械设备的安全性和人员的安全性;在河道内部进行吊装结构的拼装，研究如何将大型吊装机械和运输车辆进入到河道内部;由于廊桥整体提升结构的跨度比较大、提升重量大，存在一定的吊装难度。因此，在施工过程中，需选择科学合理的施工吊装工作，才能确保施工顺利地进行。

3施工安装过程监测

3.1基于无线传感技术的应力、振动监测系统

本项目中采用基于无线传感技术的应力和振动检测系统，更加全面、快捷地对吊装工作进行监测。在该系统中，可以根据实际情况来对监测的频率进行调整，在吊装过程中，对目标数据进行采集并且传输，快速地对数据信息做出判断，确保吊装工作的安全和可靠。如图1所示为无线远程监测系统结构示意图。

（1）应力监测方法。应力监测以无线振弦式应力应变监测系统为基础对钢弦的传输频率来进行测量。根据输出频率和钢弦的应力来对钢弦与结构之间的关系进行协调，从而得出结构的应力数值。振弦式传感器可以在测量传感器的输出频率时，对测量点附近的温度进行测量。

（2）振动监测方法。振动监测采用无线三轴加速度芯片传感器来进行操作，是一种低成本低功耗的设备。此传感器使用单极低通滤波，能自动进行温度补偿，敏感度较高。不仅仅可以对动态加速度进行测量，而且还能对静态加速度进行测量，以重力为基础来进行调零无需其他设备进行辅助操作。该传感器内部含有休眠模式，能更加科学合理地进行管理。在实际的操作过程中，以无线传感设备为基础来进行操作，对吊装提升过程的数据信息进行全而的监测;吊装设备就位后，可以根据安装的进度来对其进行分段监测，直到施工工作完成后，即可停止吊装工作。

3. 2结构变形监测

在吊装过程中，两侧的反力架有可能会发生变形现象，而变形的程度与结构对接有着直接的关系;在吊装过程中，结构重量大并且不对称，可能会出现一定程度的倾斜现象。按照大地测量学原理来对结构关键节点的位移进行监测。在监测点位置放置反射片，借助全自动全站仪来对其进行三维坐标测量。测量仪需要连续多次对多个目标点进行识别、跟踪、测量。全自动全站仪具有较高的测量精度，可以全天24h来进行工作。

3.3测点布置

为了更加全面地获得实际施工过程中吊装结构的真实受力情况。在结构关键构件和节点需要没置振弦式传感器。在吊装的两侧粘帖反光片，对吊装过程中两侧结构的垂直度和提升部分进行监测。在横梁节点处需要安装无线三向加速度传感器，从而有效地获得提升部分结构的震动情况。在结构上设置的监测点、变形监测点、振动监测点如图2所示。在图2中，柱应力用符弓CStr表示;腹杆应力用符号WStr表示;梁应力用符号BStr表示;节点应力用符号NStr表示;其中，位移为Dis。

4监测分析

4.1应力监测分析

（1）在进行正式提升前，需进行试提升操作，确保结构受力情况和变形情况得到合理的分配，以至于在正式提升操作时，结构的受力更加科学合理。通过对数据进行分析后发现，在整个提升过程中，监测到绝大部分的构件应力较小，在要求范围内。在提升初期，构件承受的应力比较大，中后期应力数值有所变动，但逐渐地趋于稳定化。

（2）在试提升阶段，正式提升初始阶段构件的应力>试提升阶段。由于在实际测量过程中，数据存在一定程度的误差，但符合实际要求，受力分布正常。

（3）在提升过程中，结构处于一个受力状态，上下部受力均正常。

4.2变形监测分析

提升部分结构挠度变形情况可以根据反光片的位移监测数据得出。通过监测所得到的结构顶部挠度数值为6.5 mm，底部挠度数值大于顶部大约为7 mm，虽然监测所得到的数据值小于理论计算数据值，但符合施工要求，因此可得出结论，结构的变形情况属于安全状态。

4.3 两侧提升反力架部分

根据节点位移检测结果可得出结论：结构两侧的位移数值比较小，并且A区最大位移数值为4.3 mm，B区最大位移数值为6.2 mm，由此可看出，在整个吊装提升过程中，应力分布比较稳定，并且没有出现较大范围的振动现象。A、B区内位移数值均小于理论计算数值，但其符合施工要求。

4.4振动监测分析

通过对提升部分结构中部振动情况较大的监测点进行分析可知，当采用4～6 m/h的吊装速度来进行结构的吊装时，吊装过程不会出现大幅度的摆动现象，并且相对比较平稳，水平方向和垂直方向的最大加速度都在要求范围内，此过程中，吊装振动现象为正常现象。

5意见和建议

基于无线传感技术的应力、加速度监测系统和全自动全站仪来对结构廊桥项目中施工吊装过程进行全面的监测，分析了吊装过程中存在的问题.提出了以下几点意见和建议。

（1）廊桥工程在进行提升过程中，需要对吊装关键节点、结构构件的应力进行控制，保证其<70 MPa，此时施工处于一个良好的工作状态。由此可以说明，在吊装过程中，结构构件应力没有较大的变化，且其受力在正常范围内，值得进行推广和使用。

（2）借助监测系统所得到的变形监测数值和理论计算数值相差较小，符合施工要求。由此可说明，结构设计的刚度能保证施工的正常进行。值得进行推广和使用。

（3）在吊装过程中，需将吊装加速度控制在0.5 m/s²以下，这样才能有效地控制振动现象，避免出现意外事件。因此，在此项目中，采用的吊装方法和提升速度均合理，并且确保结构的安全性和人员的安全，值得进行推广和使用。

（4）由于钢结构自重比较大、跨度比较大、结构复杂，在进行吊装作业时吊装部分结构和两侧结构的变形和受力会产生较大的变化，为了保证施工安全，需使用无线传感技术和加速度检测系统等设备对吊装过程中结构应力情况进行监测，保证吊装施工安全。在此项目中，采用无线传感即使和监测系统能更加全面地对吊装过程进行监测，及时发现工作中存在的问题，便于操作，值得進行推广和使用。