系杆是中承式系杆拱桥关键构件,拱脚处的水平推力需通过系杆来平衡,早期的系杆拱桥未考虑系杆更换,安装的系杆均不可更换。系杆损坏后,不得不切断原系杆,凿除锚固端,换上新系杆,且更换后的系杆需具有可更换性。故对于旧桥的损伤识别与评估研究、旧桥加固研究越来越受到重视。对在役桥梁进行合理的损伤识别与评估、以及选择适合的加固方法固然很重要,但是对在役桥梁(尤其是复杂结构桥梁)加固的整个施工过程实施监控,则是确保施工质量、施工安全的重要环节和实现预期加固目标的重要措施与手段。绵阳市涪江三桥加固工程采用等荷置换系杆法进行系杆更换,单束系杆张拉力高达1845kN,原由系杆承担的近54880kN水平力需全部转移至新增系杆或者临时系杆,涪江三桥系杆更换施工尚属国内首例,目前无其他同类桥型进行过系杆更换。系杆更换实施过程中,荷载变化大,施工难度高,无经验可循,为了保证该桥加固工程的施工质量和安全,使其加固后桥梁结构内力和线形满足要求,作为主要参加人之一,本文作者对其施工过程进行了全程监控。现对施工过程的施工监控技术进行研究和总结,形成飞燕式系杆拱桥系杆更换施工监控成套技术。本文的主要工作和成果如下:(1)以实际工程为背景,通过分析桥梁的整体受力,对其进行施工监控特点分析和风险分析,在充分了解涪江三桥的整体施工情况下,确定了该桥系杆更换的施工监控方案,明确涪江三桥的施工监控内容与方法,并给出了具体监测部位与方法。(2)开展了既有钢管混凝土拱桥数值模拟计算方法研究。针对20年以上使用年限的钢管混凝土结构,考虑了混凝土收缩,结构变形,预应力损失,桩土作用等因素对既有结构内力分析和变形规律的影响,提出飞燕式系杆拱桥的建模方法和参数取值。同时对系杆更换各阶段助攻类及拱座处各控制截面的应力、挠度和变形情况进行了数值计算,提出各关键施工阶段及其控制要点。(3)针对飞燕拱桥边跨在系杆更换施工及锚固段拆除重建过程中边拱肋的内力变化及支承条件的变化特点,提出三种不同的边拱肋回顶方案,并对单点回顶和多点回顶方案等对结构内力和变形的影响进行对比分析,最终确定采用多点多次顶升方案。(4)对各施工工况运用自适应控制法进行了施工控制,通过理论值与实测值的对比分析,验证了数值模拟的合理性。同时运用最小二乘法对主要结构参数进行分析和修正,得出结构参数的修正值,并将结构参数的修正值反馈到下一施工阶段的计算分析中,重复此过程并最终使成桥状态达到设计要求,从而实现本次施工监控目标。通过在涪江三桥中对施工监控理论的应用,包括计算模型、实际监测等,并对整个施工监控过程中出现的问题进行分析总结,得出飞燕拱桥系杆更换施工监控成套技术。