早在武漢長江大橋(1957年)和重慶長江大橋施工過程中所做的應力、標高的調(diào)整,實際上就是橋梁施工監(jiān)控的內(nèi)容。這說明橋梁施工監(jiān)控是橋梁建設過程中橋梁控制所必須的,并且早已被橋梁建設者所認識。
然后系統(tǒng)地實施橋梁施工監(jiān)控的歷史并不長。日本最先系統(tǒng)地把工程控制理論應用到橋梁施工管理中。橋梁施工監(jiān)控技術在國外得到了廣泛的重視。20世紀80年代初,日本修建日野預應力混凝土連續(xù)梁時,就建立了施工監(jiān)控所需的應力 、撓度等參數(shù)的觀測系統(tǒng),并與應用計算機對所測得參數(shù)進行處理,然后將處理后的實測參數(shù)送回控制室進行結構計算分析,最后將分析結果返回到現(xiàn)場進行施工監(jiān)控。上述方法也是國外傳統(tǒng)的施工方法。
我國雖然在20世紀50年代就已經(jīng)注意到施工中結構內(nèi)力和線性的調(diào)控,但是在現(xiàn)代橋梁施工監(jiān)控技術方面的研究相對起步較晚,然而其發(fā)展較迅速,橋梁工作者開始用計算機輔助橋梁施工。
由于國外在橋梁施工監(jiān)控技術方面的研究和應用起步較早,眾多發(fā)達國家已經(jīng)將施工監(jiān)控納入常規(guī)施工管理工作中,監(jiān)控方法已經(jīng)從人工測量、分析與預報,發(fā)展到自動監(jiān)控、分析預報、調(diào)整的計算機自動控制,并已形成了較完善的橋梁施工監(jiān)控系統(tǒng)。即使如此,國外的研究工作仍在繼續(xù),這是由于影響橋梁施工的因素太多、太復雜,同時不斷涌現(xiàn)的、新型的、規(guī)模(跨徑)更大的橋梁工程也對橋梁施工監(jiān)控提出了更高的要求。
國內(nèi)在20世紀80年代以后,雖然在橋梁施工中已注意到結構應力調(diào)整和預拱度的設置,但并未將系統(tǒng)控制概念引入。在今后的研究中,主要集中在斜拉橋上,在90年代中后期,對橋梁施工監(jiān)控的研究才逐漸在其他橋梁上展開和應用。比較起來,我國在該領域還有較大差距,主要表現(xiàn)在對橋梁施工控制的理論與實踐研究還不夠、監(jiān)測手段落后、對影響施工監(jiān)控的因素研究不透、預測和判斷精度不高、還未建立起一套完善的施工監(jiān)控技術系統(tǒng)和組織管理系統(tǒng)。因此,深入研究橋梁施工監(jiān)控技術理論,研制更加合理、實用的控制軟件以及更加方便、精確的監(jiān)測設備,建立完善的橋梁施工監(jiān)控技術系統(tǒng)和組織管理系統(tǒng)是今后橋梁建設事業(yè)發(fā)展迫切需要進行的工作。
目前國外處理重視橋梁施工過程中的監(jiān)控外,也十分重視橋梁服役狀態(tài)的監(jiān)控工作,在橋梁中埋設測點進行長期觀測、預報和分析,以隨時了解服役橋梁的健康狀況,避免突發(fā)事件的發(fā)生。國內(nèi)在這方面的起步較晚,目前大多數(shù)橋梁主要靠目測和荷載試驗來了解服役橋梁的情況,對橋梁可能存在的危險因素無法起到預警和避免的作用。但人們已經(jīng)認識到對橋梁服役狀態(tài)進行監(jiān)測的重要性,比如上海楊浦大橋、香港青馬大橋、江陰長江大橋、重慶大佛寺長江大橋等特大橋已經(jīng)開始進行長期監(jiān)控工作,但還處于初級階段,其理論和方法急需進一步研究解決。
智能控制是橋梁工程控制(施工監(jiān)控和服役橋梁控制)的發(fā)展趨勢。大型橋梁工程,結構復雜、規(guī)模巨大,已難以用一般的手段來監(jiān)測與控制,必須通過埋設新型傳感器(如光線傳感器)和應用先進的信號處理技術,以及建立在線(服役)橋梁專家系統(tǒng),形成智能控制系統(tǒng),提高工程控制的科學性、可靠性和可操作性。這是橋梁工程控制的發(fā)展方向。
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