一种钢箱梁顶推过程安全预警方法与流程

1.本发明属于桥梁工程领域，涉及一种钢箱梁顶推过程安全预警方法，具体是涉及一种以应力控制为主线形控制为辅的钢箱梁顶推过程安全预警方法。


背景技术：

2.由于顶推施工技术建设速度快对既有交通影响小，近年来被广泛应用于钢箱梁施工建设过程中。钢箱梁在顶推过程中，桥梁的边界条件及荷载条件在整个顶推过程中不断发生变化，使得钢箱梁的应力及线形也处在不断变化的过程中。为了确保钢箱梁顶推施工过程中，钢箱梁结构的安全性，确保成桥后钢箱梁的结构内力及线形满足设计要求，必须对钢箱梁顶推过程中的应力及线形进行监控。
3.《公路桥涵施工技术规范》(jtg/t 3650-2020)中给出了钢箱梁桥成桥时的应力及线形控制标准，但是现有规范中对于钢箱梁桥顶推施工过程中的控制标准、控制数值却未有。施工过程中钢箱梁的结构安全性也是至关重要的，过程中的不安全因素直接影响整个工程的安全性，且过程中安全隐患的发现，对及早解决问题至关重要，因此，明确钢箱梁顶推过程中的安全预警方法对于保障顶推施工过程的安全，确保钢箱梁成桥时满足要求，具有非常重要的意义。


技术实现要素：

4.发明目的：本发明的目的是提供了一种以应力控制为主线形控制为辅的钢箱梁顶推过程安全预警方法，以明确可控的标准对钢箱梁顶推施工过程进行安全预警。
5.技术方案：本发明所述的一种钢箱梁顶推过程安全预警方法，其具体操作步骤：
6.(1)、在钢箱梁尾部、1/4跨、跨中、前端布置应力传感器，用于采集钢箱梁顶推过程中不同截面钢箱梁的应力；所述布置应力传感器的位置为钢箱梁尾部、1/4跨、跨中、前端，是由于基于理论的计算分析，分析关注的是钢箱梁尾部、1/4跨、跨中、前端的应力情况，其他工程情况可根据需求设置应力传感器布置位置；
7.(2)、在钢箱梁顶面纵向每间隔5m，横向每个腹板位置，标记线形采集点；所述线形采集点的位置为钢箱梁顶面纵向每间隔5m，横向每个腹板位置，是由于基于理论的计算分析，分析关注的是钢箱梁顶面纵向每间隔5m，横向每个腹板位置的变形情况，其他工程情况可根据需求设置线形采集点的位置；
8.(3)、待应力传感器、线形采集点布置到位后，采集其应力及线形的数据并将采集的数据作为初始值；
9.(4)、开启钢箱梁顶推设备控制器开始钢箱梁顶推过程，并采集钢箱梁顶推过程中应力及线形的数据；
10.(5)、将步骤(4)中采集的顶推过程中的应力、线形数据减去步骤(3)中采集的应力、线形的初始值，即为当前钢箱梁的应力及线形(即得到当前钢箱梁的应力的采集值及线形的线形值)；所述当前钢箱梁的应力及线形，即是采集应力及线形时刻的钢箱梁顶推所处
的位置；
11.(6)、将钢箱梁应力采集值与理论计算结果对比，以采集值与理论计算结果偏差
±
10％作为应力安全预警限；所述理论计算结果为采用桥梁计算分析软件根据桥梁结构情况、顶推工况计算出的理论数据；
12.(7)、将钢箱梁线形值与理论计算线形结果对比，以采集值与理论计算结果偏差
±
1cm作为线形安全预警限；所述理论计算结果为采用桥梁计算分析软件根据桥梁结构情况、顶推工况计算出的理论数据；
13.(8)、当达到步骤(6)中的应力安全预警限时，立刻停止顶推过程，查找原因进行处置后方可继续顶推；当达到步骤(7)中的线性安全预警限，但尚未达到步骤(6)中的应力安全预警限时，无需停止顶推过程，以调整各顶升点顶升力的方式进行逐步纠偏调整。
14.有益效果：本发明与现有技术相比，本发明的特点是：1、本发明中，所述布置应力传感器的位置为钢箱梁尾部、1/4跨、跨中、前端，其他工程情况可根据需求设置应力传感器布置位置，安全预警方法不受该布置位置的限制，而具有普遍适用性；2、本发明中，所述线形采集点的位置为钢箱梁顶面纵向每间隔5m，横向每个腹板位置，安全预警方法不受该布置位置的限制，而具有普遍适用性；3、本发明中，所述应力传感器、线性采集设备，为具备应力采集功能及线形采集功能的设备，测试方法不受设备品牌型号的限制，而具有普遍适用性；4、本发明中，所述理论计算结果为采用桥梁计算分析软件根据桥梁结构情况、顶推工况计算出的理论数据，测试方法不受桥梁计算分析软件的品牌型号限制，而具有普遍适用性；5、本发明中，提出了明确的钢箱梁顶推过程中安全预警方法：当达到步骤(6)中的应力安全预警限时，立刻停止顶推过程，查找原因进行处置后方可继续顶推；当达到步骤(7)中的线性安全预警限，但尚未达到步骤(6)中的应力安全预警限时，无需停止顶推过程，以调整各顶升点顶升力的方式进行逐步纠偏调整；6、本发明方法具有安全预警标准明确、易于实现、易于掌握运用推广、保障钢箱梁顶推施工过程中的安全性的优点。
附图说明
15.图1是本发明的操作流程图；
16.图2是本发明中钢箱梁应力传感器布置位置示意图；
17.图3是本发明中钢箱梁线形采集点布置位置示意图；
18.图4是本发明中钢箱梁理论计算分析模型结构图；
19.图5是本发明中钢箱梁应力监控数据安全预警对比图；
20.图6是本发明中钢箱梁线形监控数据安全预警对比图。
具体实施方式
21.下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。
22.如图1所述，本发明所述的一种钢箱梁顶推过程安全预警方法，其具体操作步骤：
23.(1)、在钢箱梁尾部、1/4跨、跨中、前端布置应力传感器，用于采集钢箱梁顶推过程中不同截面钢箱梁的应力；所述布置应力传感器的位置为钢箱梁尾部、1/4跨、跨中、前端，是由于基于理论的计算分析，分析关注的是钢箱梁尾部、1/4跨、跨中、前端的应力情况，其他工程情况可根据需求设置应力传感器布置位置；
24.(2)、在钢箱梁顶面纵向每间隔5m，横向每个腹板位置，标记线形采集点；所述线形采集点的位置为钢箱梁顶面纵向每间隔5m，横向每个腹板位置，是由于基于理论的计算分析，分析关注的是钢箱梁顶面纵向每间隔5m，横向每个腹板位置的变形情况，其他工程情况可根据需求设置线形采集点的位置；
25.(3)、待应力传感器、线形采集点布置到位后，采集其应力及线形的数据并将采集的数据作为初始值；
26.(4)、开启钢箱梁顶推设备控制器开始钢箱梁顶推过程，并采集钢箱梁顶推过程中应力及线形的数据；
27.(5)、将步骤(4)中采集的顶推过程中的应力、线形数据减去步骤(3)中采集的应力、线形的初始值，即为当前钢箱梁的应力及线形(即得到当前钢箱梁的应力的采集值及线形的线形值)；所述当前钢箱梁的应力及线形，即是采集应力及线形时刻的钢箱梁顶推所处的位置；
28.(6)、将钢箱梁应力采集值与理论计算结果对比，以采集值与理论计算结果偏差
±
10％作为应力安全预警限；所述理论计算结果为采用桥梁计算分析软件根据桥梁结构情况、顶推工况计算出的理论数据；
29.(7)、将钢箱梁线形值与理论计算线形结果对比，以采集值与理论计算结果偏差
±
1cm作为线形安全预警限；所述理论计算结果为采用桥梁计算分析软件根据桥梁结构情况、顶推工况计算出的理论数据；
30.(8)、当达到步骤(6)中的应力安全预警限时，立刻停止顶推过程，查找原因进行处置后方可继续顶推；当达到步骤(7)中的线性安全预警限，但尚未达到步骤(6)中的应力安全预警限时，无需停止顶推过程，以调整各顶升点顶升力的方式进行逐步纠偏调整。
31.实施例
32.一种基于零位移基准点的钢箱梁步履式顶推过程实时动态挠度监控方法，其操作步骤如下：
33.(1)、在钢箱梁尾部、1/4跨、跨中、前端布置应力传感器，用于采集钢箱梁顶推过程中不同截面钢箱梁的应力；如图2所示，钢箱梁应力传感器布置位置在示意图中的1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18位置；
34.(2)、在钢箱梁顶面纵向每间隔5m，横向每个腹板位置，标记线形采集点；如图3所示，钢箱梁线形采集点布置位置示意图中标记；
35.(3)、待应力传感器、线形采集点布置到位后，采集应力及线形的数据，作为初始值；
36.(4)、开启钢箱梁顶推设备控制器，开始钢箱梁顶推过程，并采集应力及线形的数据；
37.(5)、将步骤(4)中采集的顶推过程中的应力、线形数据减去步骤(3)中采集的应力、线形的初始值，即为当前钢箱梁的应力及线形；
38.(6)、将钢箱梁应力采集值与理论计算结果对比，以采集值与理论计算结果偏差
±
10％作为应力安全预警限；如图4所示，钢箱梁理论计算分析模型；
39.(7)、将钢箱梁线形值与理论计算线形结果对比，以采集值与理论计算结果偏差
±
1cm作为线形安全预警限；如图5所示，钢箱梁理论计算分析模型；
40.(8)、当达到步骤(6)中的应力安全预警限时，立刻停止顶推过程，查找原因进行处置后方可继续顶推；当达到步骤(7)中的线性安全预警限，但尚未达到步骤(6)中的应力安全预警限时，无需停止顶推过程，以调整各顶升点顶升力的方式进行逐步纠偏调整；如图5所示，钢箱梁应力监控数据安全预警，图6所示钢箱梁线形监控数据安全预警。
41.应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种钢箱梁顶推过程安全预警方法，其特征在于，其具体操作步骤：(1)、在钢箱梁尾部、1/4跨、跨中、前端布置应力传感器；在钢箱梁顶面纵向每间隔5m，横向每个腹板位置，标记线形采集点；(2)、待应力传感器、线形采集点布置到位后，采集其应力及线形的数据并将采集的数据作为初始值；(3)、开启钢箱梁顶推设备控制器开始钢箱梁顶推过程，并采集钢箱梁顶推过程中应力及线形的数据；(4)、将步骤(3)中采集的顶推过程中的应力、线形数据减去步骤(2)中采集的应力、线形的初始值，即得到当前钢箱梁的应力的采集值及线形的线形值；(5)、将当前钢箱梁应力的采集值与理论计算结果进行对比，以采集值与理论计算结果偏差
±
10％作为应力安全预警限；(6)、将当前钢箱梁的线形值与理论计算线形结果进行对比，以采集值与理论计算结果偏差
±
1cm作为线形安全预警限；(7)、当达到步骤(6)中的应力安全预警限时，停止顶推过程，查找原因并进行处置后方可继续顶推；当达到步骤(6)中的线性安全预警限但尚未达到步骤(6)中的应力安全预警限时，则继续其顶推过程，以调整各顶升点顶升力的方式进行逐步纠偏调整。2.根据权利要求1所述的一种钢箱梁顶推过程安全预警方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，在钢箱梁尾部、1/4跨、跨中、前端布置应力传感器是基于理论的计算分析，用于分析钢箱梁尾部、1/4跨、跨中、前端的应力情况。3.根据权利要求1所述的一种钢箱梁顶推过程安全预警方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，在钢箱梁顶面纵向每间隔5m，横向每个腹板位置，标记线形采集点是基于理论的计算分析，用于分析关注钢箱梁顶面纵向每间隔5m，横向每个腹板位置的变形情况。4.根据权利要求1所述的一种钢箱梁顶推过程安全预警方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述得到的当前钢箱梁的应力及线形即是采集应力及线形时刻的钢箱梁顶推所处的位置。5.根据权利要求1所述的一种钢箱梁顶推过程安全预警方法，其特征在于，在步骤(5)中，所述理论计算结果为采用桥梁计算分析软件根据桥梁结构情况、顶推工况计算出的理论数据。6.根据权利要求1所述的一种钢箱梁顶推过程安全预警方法，其特征在于，在步骤(6)中，所述理论计算结果为采用桥梁计算分析软件根据桥梁结构情况、顶推工况计算出的理论数据。

技术总结
本发明公开了一种钢箱梁顶推过程安全预警方法。属于桥梁工程领域，具体步骤：在钢箱梁上布置应力传感器及标记线形采集点，采集其数据作为初始值；开启设备控制器进行顶推并采集应力及线形的数据；将应力、线形数据减去应力、线形的初始值；将钢箱梁应力采集值与理论计算结果对比，将两者偏差


技术研发人员：张晓辉 俞仲明 秦进远 焦庆永
受保护的技术使用者：中交第三航务工程局有限公司
技术研发日：2022.03.07
技术公布日：2022/5/25