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橋梁施工監(jiān)控過(guò)程中某些主要斷面的應(yīng)力監(jiān)控測(cè)試是一項(xiàng)重要的內(nèi)容。以往的一般方法是采用手持式讀數(shù)儀進(jìn)行測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的采集。由于采集的數(shù)據(jù)有限，加上施工條件的復(fù)雜性，給數(shù)據(jù)的采集、分析帶來(lái)困難。吉林江灣大橋主橋結(jié)構(gòu)（25m+100m+120m+100m+25m）的剛拱柔梁體系采用了應(yīng)變實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，不僅能采集到足夠的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，而且提高了應(yīng)力監(jiān)控測(cè)試的準(zhǔn)確性。 
　　 【關(guān)鍵詞】工程概況；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用；數(shù)據(jù)的分析；結(jié)論 
　　 [中圖分類號(hào)] U44[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B[文章編號(hào)] T2011-12(03)-1714  
　　 1橋梁施工監(jiān)控概況 
　　 橋梁的施工監(jiān)控是一個(gè)施工―量測(cè)―判斷―修正―預(yù)告―施工的循環(huán)過(guò)程，為了能夠控制橋梁的外形尺寸和內(nèi)力，首先必須安排一些基本的和必要的量測(cè)項(xiàng)目，其內(nèi)容包括各施工工況的標(biāo)高、部分控制斷面的應(yīng)力、結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)、以及對(duì)混凝土材料的一些常規(guī)試驗(yàn)。在每一工況返回結(jié)構(gòu)的量測(cè)數(shù)據(jù)之后，要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析和判斷，以了解已經(jīng)存在的誤差，并進(jìn)行誤差原因分析。在這一基礎(chǔ)上，將產(chǎn)生誤差的原因予以盡量消除，給出下一個(gè)工況的施工控制指令，在現(xiàn)場(chǎng)施工形成良性循環(huán)。 
　　 吉林江灣大橋主橋結(jié)構(gòu)為25m+100m+120m+100m+25m的剛拱柔梁體系。在其施工監(jiān)控過(guò)程中，大橋的鋼管拱肋斷面的應(yīng)力、溫度監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)重要的內(nèi)容。因?yàn)樗苯臃从沉私Y(jié)構(gòu)的受力狀況，是結(jié)構(gòu)安全性能的重要指標(biāo)。為了積累更多的測(cè)試數(shù)據(jù)，便于施工誤差分析，本橋采用全自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與手持應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)相結(jié)合的方法進(jìn)行測(cè)試。即在拱座上安裝智能化讀數(shù)模塊，將橋上預(yù)埋的應(yīng)變計(jì)引線延長(zhǎng)至模塊中，通過(guò)無(wú)線傳輸技術(shù)連接在計(jì)算機(jī)上，實(shí)現(xiàn)24h不中斷測(cè)量，24h跟蹤測(cè)試，而且這種裝置可以延用至運(yùn)營(yíng)階段，是橋梁健康診斷系統(tǒng)的一部分，也是目前大跨橋梁測(cè)試的新方向。 
　　 2 應(yīng)變實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用 
　　 在江灣大橋的監(jiān)控過(guò)程中我們采用了基康公司生產(chǎn)的振弦式應(yīng)變計(jì)和VW432RLINK軟件，進(jìn)行振弦信號(hào)的采集、發(fā)射與接受。然后再對(duì)所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析與比較，提供下一施工工況的正確指令?，F(xiàn)在先來(lái)介紹一下基康DGK-400型振弦式應(yīng)變計(jì)的工作原理以及在該橋安裝使用過(guò)程中的注意事項(xiàng)。 
　　 應(yīng)變測(cè)量采用振弦原理：把一根鋼弦張拉在兩塊安裝塊之間，安裝塊焊接在待測(cè)鋼件表面。表面的變形（如應(yīng)變變化）導(dǎo)致兩個(gè)安裝塊相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而引起鋼弦張力改變。用緊靠鋼弦的電磁線圈激振鋼弦并測(cè)出其共振頻率，然后測(cè)出張力，而且所有的弦式應(yīng)變計(jì)都裝有一個(gè)讀取溫度的半導(dǎo)體溫度計(jì)。 
　　 安裝應(yīng)變計(jì)之前，先進(jìn)行讀數(shù)的初步試驗(yàn)，將應(yīng)變計(jì)連接到DGK404讀數(shù)儀上，接通儀器，輕輕地拉開(kāi)儀器的端座，觀察讀數(shù)，它應(yīng)該隨應(yīng)力的增加而增加，張力不可過(guò)大以免鋼弦拉斷。正常的讀數(shù)范圍是650～1550Digit，中間量程位置讀數(shù)1100 Digit。紅與黑導(dǎo)線為振弦線圈引出線，電阻值約為120Ω。 
　　 應(yīng)變計(jì)安裝塊的焊接時(shí)，鋼表面應(yīng)用鋼絲布清理干凈，并用襯梁牢固的將其壓在鋼表面上，焊接安裝塊的側(cè)面。然后松開(kāi)調(diào)整螺釘，拿出襯梁，進(jìn)行應(yīng)變計(jì)的安裝。 
　　 安裝應(yīng)變計(jì)時(shí)首先應(yīng)觀察應(yīng)變計(jì)測(cè)桿結(jié)構(gòu)，區(qū)分固定端及自由端，與振弦保護(hù)管直接相連（無(wú)縫隙）的一端為固定端，另一端與保護(hù)管之間有約0.1cm縫隙的一端為自由端，安裝時(shí)，應(yīng)首先使用緊定螺釘固定自由端，然后將線圈連接到讀數(shù)儀上并開(kāi)啟讀數(shù)儀，握住線圈向自由端輕輕推進(jìn)，邊推邊觀察讀數(shù)，這時(shí)讀數(shù)應(yīng)逐漸減小。儀器主要測(cè)壓應(yīng)變時(shí)，將讀數(shù)調(diào)到適當(dāng)?shù)牧砍涛恢酶浇?。調(diào)整到合適的讀數(shù)后，使用緊定螺釘鎖緊固定端。 
　　 最后進(jìn)行原始讀數(shù)，因?yàn)樗械淖x數(shù)都要以原始讀數(shù)為參數(shù)。起始讀數(shù)應(yīng)在空載條件下的鋼構(gòu)件上讀取，即對(duì)應(yīng)的是零負(fù)荷。 
　　 在江灣大橋的監(jiān)控中，我們把應(yīng)變計(jì)的連接線端連接到DGK-404振弦信號(hào)采集儀上，一個(gè)振弦信號(hào)采集儀有32個(gè)通道，即可以同時(shí)采集到32個(gè)應(yīng)變計(jì)的讀數(shù)，并進(jìn)行存儲(chǔ)。在儀器面板的顯示屏上顯示頻率值L、讀數(shù)R以及溫度。利用顯示屏上的按鈕可以調(diào)節(jié)激勵(lì)類型、數(shù)據(jù)的采集時(shí)間間隔及通道的開(kāi)閉等多種功能。然后把采集模塊與無(wú)線電臺(tái)相連接，結(jié)合采用VW432RLINK軟件把采集到的數(shù)據(jù)可以不間斷的利用無(wú)線信號(hào)傳送到室內(nèi)的計(jì)算機(jī)上。這樣就可以有足夠的數(shù)據(jù)進(jìn)行更方便的分析計(jì)算；對(duì)一個(gè)施工過(guò)程的工況的主要采集點(diǎn)進(jìn)行全程監(jiān)控。 
　　 最后簡(jiǎn)要介紹一下VW432RLINK軟件。系統(tǒng)大體有系統(tǒng)設(shè)置、數(shù)據(jù)采集、文件、查詢等功能。 
　　 系統(tǒng)設(shè)置：①系統(tǒng)設(shè)置：串口：1（或2，根據(jù)接線調(diào)整），波特率：9600，MCD-432：0，32通道；②通道參數(shù)的設(shè)置；③432狀態(tài)設(shè)置：控制、通道開(kāi)關(guān)、激勵(lì)類型、定時(shí)存儲(chǔ)時(shí)間間隔等。 
　　 數(shù)據(jù)采集：①?gòu)?qiáng)制采集：讀一次數(shù)值；②實(shí)時(shí)采集：不停讀數(shù)，停止需點(diǎn)擊停止采集；③定時(shí)采集：間隔一定時(shí)間讀值，停止需點(diǎn)擊停止采集；④讀432存儲(chǔ)器：讀取采集儀所定時(shí)保存的數(shù)據(jù)； 
　　 文件：①表格導(dǎo)出：將采集到的數(shù)據(jù)保存為Excel格式文件；②在數(shù)據(jù)區(qū)點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵可清空數(shù)據(jù)。 
　　 3 數(shù)據(jù)的分析 
　　 根據(jù)以上系統(tǒng)我們對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行了計(jì)算分析，尤其值得注意的是溫度對(duì)應(yīng)力的影響。拱肋合龍后處于零負(fù)荷的情況下，拱肋主斷面的應(yīng)力隨著溫度的變化也呈現(xiàn)有規(guī)律性的變化，隨著溫度的升高，斷面的壓應(yīng)力也在增加。在對(duì) Z7拱座100m跨鋼管拱肋拱腳處下緣點(diǎn)即通道2的數(shù)據(jù)（表1）分析計(jì)算后，得知溫度升高1℃，壓應(yīng)力大約會(huì)增加1.2MPa左右。通道2的應(yīng)變監(jiān)測(cè)讀數(shù)值在同一工況下隨溫度變化規(guī)律如圖1所示。所以，在對(duì)采集到的不同時(shí)間的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí)，應(yīng)該注意考慮溫度對(duì)數(shù)據(jù)的影響，同時(shí)進(jìn)行計(jì)算，才能更加方便準(zhǔn)確地得出結(jié)果。
　 
　　 所以應(yīng)變實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)的應(yīng)用更加方便了施工監(jiān)控的實(shí)施，相比較于手工采集讀數(shù)，其優(yōu)越性得到了充分的發(fā)揮。 
　　 4 結(jié)論 
　　應(yīng)變實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)的運(yùn)用, 更方便了施工監(jiān)控的實(shí)施, 相比較于手工采集讀數(shù)其優(yōu)越性得到充分發(fā)揮, 并且提高了施工過(guò)程中對(duì)應(yīng)力雜狀態(tài)分析的準(zhǔn)確性。