现浇混凝土桥梁支架信息模块化施工方法与流程

1.本发明涉及桥梁施工技术领域，尤其涉及现浇混凝土桥梁支架信息模块化施工方法。


背景技术：

2.随着现代桥梁施工的发展，桥梁上部结构施工方法也有了很大进步，其中支架现浇法因其具有施工方便，无需预制场地等优点已经成为当前一种主要施工方法。
3.现在国内对桥梁模板支架的安全保证手段是混凝土浇筑前进行预压，因为当前模板支架沉降变形计算的公式是近似的，通过预压可以消除非弹性变形，得出模板支架弹性变形较准确的数值，为所施工的结构更接近设计提供有利的条件，更能保证施工中的安全。目前国内通用的预压方法般采用吊装砂袋法、千斤顶法或用其它材料预压法，这几种方法，虽能达到预压的目的，满足设计和规范的要求，但可操作性差，需用大量的人力和财力，占用相当长的工期，尤其在地形复杂模板支架搭设比较严格的情况下，给施工带来了更大的困难。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供现浇混凝土桥梁支架信息模块化施工方法，解决了现有技术中施工方法安全性和可操作性差的技术问题。
5.本技术实施例公开了现浇混凝土桥梁支架信息模块化施工方法，包括以下步骤：
6.s1：获取基础桥梁信息；
7.s2：构建三维模型；
8.s3：组建信息管理平台；
9.s4：进行水预压模拟计算；
10.s5：根据三维模型进行现场施工并组装，组成桥梁支架，建立可装配的模块化分仓单元。
11.在上述技术方案的基础上，本技术实施例还可以做如下改进：
12.进一步地，它还包括步骤s6：对步骤s5中的桥梁支架进行水载法预压检测，采用本步的有益效果该检测方法安全性高。
13.进一步地，所述步骤s2中的构建桥梁的三维模型的具体步骤如下：
14.s201：收集cad图纸，并进行现场拍照，结合bim软件生成三维地形模型；
15.s202：根据步骤s1的基础桥梁信息进行理论计算，算出实际载荷l，采用品茗软件进行计算，得到计算结果；
16.s203：采用三维激光扫描仪进行扫描，获取现场点云数据，根据该现场点云数据和步骤s202中的计算结果，并结合三维地形模型，构建施工三维模型，采用本步的有益效果是通过多种计算调整，保证三维模型的准确性。
17.进一步地，所述bim软件为autodesk revit软件或者civil3d软件，采用本步的有
益效果是能够提高准确性。
18.进一步地，所述步骤s3中的构建安全信息管理平台的具体步骤如下：
19.步骤s301：对所述施工三维模型的支架模型的每一构件进行编码，并根据相应的编码规则同步生成二维码；
20.步骤s302：对所述施工三维模型的支架模型的隐患部位构件做醒目标记；
21.步骤s303：根据步骤s301的编码和所述施工三维模型形成信息管理平台。
22.进一步地，所述步骤s4中进行水预压模拟计算的具体步骤如下：
23.s401：对所述施工三维模型的支架模型进行水载法预压模拟，分四次加载进行，依次为60％l、80％l、100％l和110％l；
24.s402:将所述施工三维模型的支架模型进行分为六段，并对每一段所述施工三维模型的支架模型进行编号同时形成二维码信息；
25.s403：每次加载后，通过有限元分析软件进行非线性分析，判断所述施工三维模型的支架模型是否处于弹性工作阶段，若处于弹性工作阶段，则进入下一次加载，并且将所述二维码信息关联模拟弹性变形量，直至加载完成；
26.s404:当载荷为110％l时，采用品茗软件进行计算，得出每一段所述施工三维模型的支架模型的模拟弹性参数；对所述施工三维模型的支架模型进行理论计算得到理论弹性参数，比较模拟弹性参数和理论弹性参数，当模拟弹性参数不大于理论弹性参数时，所述二维码信息关联理论该段的模拟弹性变形量和理论弹性参数。
27.进一步地，所述步骤s5中根据所述三维模型，进行现场施工并组装的具体步骤如下：
28.s501：对桥梁支架的地基处理，并进行桥梁支架的施工；
29.s502：依据所述施工三维模型，在所述桥梁支架的隐患部位构件贴上相对应的二维码，通过手持终端设备实时扫描隐患部位状态信息，将其检测结果传输至信息管理平台；
30.s503：依据所述施工三维模型，对所述桥梁支架进行分段，分为六段，并在每段所述桥梁支架上安装传感器和粘贴相对应的所述二维码，便于施工人员在水预压时读取数据，并与模拟数据进行比对，采用本步的有益效果是便于实现自动化管理。
31.进一步地，所述步骤s6中的水载法预压检测的具体步骤如下：
32.s601：对所述桥梁支架进行施工，使其满足水预压的要求；
33.s602：对所述桥梁支架进行加载，加载的顺序按混凝土浇筑的顺序进行；同时所述桥梁支架加载时分四次进行，依次为60％l、80％l、100％l、110％l；每级加载完成后，应先停止下一级加载，并应每间隔12h对所述桥梁支架的沉降量进行一次监测，同时通过所述传感器读取实时数据，并与模拟数据进行比对，当实时数据不大于模拟数据时，判断该段桥梁支架满足要求；
34.s603：若所述桥梁支架的顶部监测点12h的沉降量平均值小于2mm时，同时实时数据不大于模拟数据，再进行下一级加载；
35.若监测点下沉量不超过1mm时，各监测点72h的平均沉降小于5mm，即认为桥梁支架已经稳定,再等待24h之后，每6小时观测一次，一直观测7天；若各监测点24h的平均沉降小于1mm，各监测点72h的平均沉降小于5mm，则合格，采用本步的有益效果是通过多次验算和比较，能够保证施工的安全性。
36.本技术实施例中提供的一个或者多个技术方案，至少具有如下技术效果或者优点：
37.1.本技术基于bim参数化建模技术，优化模块设计，深化组合模式，进行施工模拟，按模拟组装顺序依次编号，将多个分仓单元模块进行装配，依托支撑和上侧对拉的支架体系，措施有力，提高工效，保证体系整体性、可靠性、安全性。
38.2.本技术基于智慧工地工程打造，通过对支架结构进行检测，利用微变形传感器采集预压时杆件的变形量，转化成结构力学角度上的应力值，即可为支架结构提供科学的理论数据最终将数据反作用于支架体系，使结构更加合理安全。
39.3.本技术采用安全验算、bim计算、数值分析、动态监测、传统观测等综合技术，实现显著优于规范要求的沉降。
40.4.本技术将水载预压模块箱设计成可装配的模块单元，组装和拆卸方便，便于后续重复使用。
附图说明
41.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
42.图1为本发明具体实施例所述的现浇混凝土桥梁支架信息模块化施工方法的流程示意图；
具体实施方式
43.下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
44.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
45.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体实施方式对上述技术方案进行详细说明。
46.实施例：
47.本技术实施例公开了现浇混凝土桥梁支架信息模块化施工方法，如图1所示，包括以下步骤：
48.s1：获取基础桥梁信息，所述获取基础桥梁信息包括：通过施工管理方、设计方组成联合项目组对桥梁项目进行规划，使桥梁项目形成明确的项目目标、需求清单；
49.s2：构建三维模型，具体步骤如下：
50.s201：收集cad图纸，并进行现场拍照，结合bim软件生成三维地形模型；其中cad图纸为设计的平面设计图纸，所述bim软件为autodesk revit软件或者civil3d软件；
51.s202：根据步骤s1的基础桥梁信息进行理论计算，算出实际载荷l，采用品茗软件进行计算，得到计算结果，具体理论计算是通过本技术领域的一些常规计算方式和规范计
算得出，品茗软件也是依据一些规范进行计算，得到后续施工三维模型搭建时，需要满足的指标要求，具体的规范有《建筑施工脚手架安全技术统一标准》、《建筑施工模板安全技术规范》、《公路桥涵施工技术规范》、《建筑结构荷载规范》、《钢结构设计规范》和《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》等等；
52.s203：采用三维激光扫描仪进行扫描，获取现场点云数据，根据该现场点云数据和步骤s202中的计算结果，并结合三维地形模型，构建施工三维模型。利用三维模型，现场安全员能看到相应的施工效果，不仅提高了方案图纸安全审查的效率，对施工方案的合理性和正确性进行验证，也为安全隐患的监测、排除和预防奠定了基础。通过对各杆件和建筑物所占用空间进行提前的预测和合理的空间规划，避免其在施工空间上的相互冲突，降低安全事件发生概率，保障支模施工安全的整体性；
53.s3：组建信息管理平台，具体步骤如下：
54.步骤s301：对所述施工三维模型的支架模型的每一构件进行编码，并根据相应的编码规则同步生成二维码；
55.步骤s302：对所述施工三维模型的支架模型的隐患部位构件做醒目标记；
56.步骤s303：根据步骤s301的编码和所述施工三维模型形成信息管理平台。通过对每个构件进行编码和标记，便于后续施工人员在实际施工时，进行比对和查看，提高工作效率，同时提高安全性能。
57.s4：进行水预压模拟计算，具体步骤如下：
58.s401：对所述施工三维模型的支架模型进行水载法预压模拟，分四次加载进行，依次为60％l、80％l、100％l和110％l；在模拟时，可以通过弹簧单元模拟所述支架模型的直角扣件的半刚性，并通过铰接约束模拟所述支架底部与地面的接触工况
59.s402:将所述施工三维模型的支架模型进行分为六段，并对每一段所述施工三维模型的支架模型进行编号同时形成二维码信息；
60.s403：每次加载后，通过有限元分析软件进行非线性分析，判断所述施工三维模型的支架模型是否处于弹性工作阶段，若处于弹性工作阶段，则进入下一次加载，并且将所述二维码信息关联模拟弹性变形量，直至加载完成；判断是否处于弹性工作阶段的具体的方式是通过ansys进行非线性分析，通过支架支撑 支架支护 分仓模块单元 等效水压结构体系计算得到了各有限元模型、支架的应力-应变结果和荷载一位移曲线，得出各位置模拟弹性变形量，然后与理论弹性变形量进行比较，判断是否处于弹性工作阶段，而理论弹性变形量为本技术领域的常规计算方式得出的；
61.s404:当载荷为110％l时，采用品茗软件进行计算，得出每一段所述施工三维模型的支架的模拟弹性参数；对所述施工三维模型的支架模型进行理论计算得到理论弹性参数，比较模拟弹性参数和理论弹性参数，当模拟弹性参数不大于理论弹性参数时，所述二维码信息关联理论该段的模拟弹性参数和理论弹性参数，其中模拟弹性参数是通过品茗软件计算得出的，而理论弹性参数为本技术领域的常规计算方式得出的，其中弹性参数为弹性模量、屈服强度等等。
62.s5：根据三维模型进行现场施工并组装，组成桥梁支架，建立可装配的模块化分仓单元，具体步骤如下：
63.s501：对桥梁支架的地基处理，并进行桥梁支架的施工；
64.s502：依据所述施工三维模型，在所述桥梁支架的隐患部位构件贴上相对应的二维码，该二维码与施工三维模型相对应处的二维码相对应；通过手持终端设备实时扫描隐患部位状态信息，将其检测结果传输至信息管理平台；这样实现了隐患部位可视化展示与信息集成管理，一旦出现不安全状态则在模型中高亮显示，并在移动终端进行危险信息推送，为隐患部位信息及时采集与集成、施工过程安全预警提供技术支持；
65.s503：依据所述施工三维模型，对所述桥梁支架进行分段，分为六段，并在每段所述桥梁支架上安装传感器和粘贴相对应的所述二维码，该二维码与所述施工三维模型的相对应段的二维码相同，便于施工人员在水预压时读取数据，并与模拟数据进行比对，采用本步的有益效果是便于实现自动化管理。
66.s6：对步骤s5中的桥梁支架进行水载法预压检测，具体步骤如下：
67.s601：对所述桥梁支架进行施工，使其满足水预压的要求，即进行箱体模块拼装、土工布和高强防水膜施工，完成水载预压模块箱的装配，共六个，然后装配至桥梁支架上，在后续加载水时，是往六个水载预压模块箱中同时加水；其中水流可以循环充分利用，减少浪费，提高工作效率；
68.s602：对所述桥梁支架进行加载，加载的顺序按混凝土浇筑的顺序进行；同时所述桥梁支架加载时分四次进行，依次为60％l、80％l、100％l、110％l，在加载时，是六个水载预压模块箱同时加水，总共的载荷为60％l、80％l、100％l、110％l；每级加载完成后，应先停止下一级加载，并应每间隔12h对所述桥梁支架的沉降量进行一次监测，同时通过所述传感器读取实时数据，并与模拟数据进行比对，当实时数据不大于模拟数据时，判断该段桥梁支架满足要求；若不是，则需要进行调整；
69.s603：若桥梁支架顶部监测点12h的沉降量平均值小于2mm时，同时实时数据不大于模拟数据，再进行下一级加载；
70.若监测点下沉量不超过1mm时，各监测点72h的平均沉降小于5mm，即认为桥梁支架已经稳定,再等待24h之后，每6小时观测一次，一直观测7天；若各监测点24h的平均沉降小于1mm，各监测点72h的平均沉降小于5mm，则合格，通过多次验算和比较，能够保证施工的安全性。
71.本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
72.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
73.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进
行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。