基于应变的桥墩垂直度监控方法研究

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1、48桥梁结构城市道桥与防洪2015年12月第12期基于应变的桥墩垂直度监控方法研究耿波，段琼林，孔小军，彭左。(1．招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆市40~67；2．中铁七局集团有限公司，河南郑州450000)摘要：以江西寻全高速公路为依托，研究基于应变的山区桥梁高墩垂直度监控方法。参考铁路相关规范，根据桥墩高度得到墩顶位移的限值，然后采用数值模拟方法得出桥墩墩底两侧应变差限值，通过实测墩底两侧应变差来监控桥墩垂直度，最后将该方法应用于依托工程。关键词：应变；高墩；垂直度；施工监控中图分类号：U442．4文献标志码：A文章编号

2、：1009—7716(2015)12-0048-03本文选取桂云山高架桥右7号桥墩开展数值0引言模拟分析及现场实测，桥墩截面见图1。近年来，随着设计水平的提高和施工技术的550成熟，高墩在山区桥梁建设中的应用越来越频繁，墩身高度超过100m的也已屡见不鲜『¨。大量的事实表明，桥墩设计的合理性以及施工质量，往往决定了整座桥的质量[21。其中桥墩垂直度不仅影响着桥梁的稳定性和承载能力，且对全桥的成桥线形、内力分布以及施工安全性都有一定影响[3]。测定高墩垂直度的方法中最简单的是悬吊垂线法，缺点是在高墩上面无法固定悬吊垂线的钢图1桥墩截面

3、图(单位：cm)丝。人们通常采用经纬仪、光学垂准仪、激光仪来2数值模拟分析测定高墩的垂直度[41，但光学仪器受到温度的影响较大【，增加了测试中的不确定性。2．1方法简介本文以江西寻全高速公路为依托，通过数值为了开展基于应变的山区桥梁高墩垂直度监模拟方法研究基于应变的山区桥梁高墩垂直度监控方法研究，首先进行高墩的数值模拟计算，本文控方法，并将该方法应用于依托工程桥墩垂直度采用MidasFEA模拟桥墩施工过程，寻找墩底两监控中。侧应变差与墩顶位移之间的关系，期望通过监控墩底两侧应变差来达到桥墩垂直度监控的目的。1工程概况我国公路规范未对

4、桥墩墩顶水平位移进行规根据江西寻全高速公路的特点，选取具有代定，本文参考斜拉桥、悬索桥主塔以及铁路桥涵相表性的桂云山高架桥为依托工程。桂云山高架桥关规定。斜拉桥、悬索桥主塔验收允许偏差为倾斜位于寻全高速公路寻乌至信丰段(B6合同段)。桥度不超过塔高的1／3000且不大于30mm。《铁路梁设计荷载等级为公路一I级，桥面净宽9．75m。桥涵工程施工质量验算标准}(TB10415—2003)[q的地震动峰值加速度为0．05g。桥梁上部结构采用预要求施工中墩身中心线与设计位置的偏差度小于应力混凝土(后张)小箱梁，先简支后连续，全桥共墩身高度

5、的1／3000且不大于20mm。本文依托工2联，跨径布置为4×40m+5X40m。桥梁下部结程桥梁右7号墩高度为55．15m，故桥墩墩顶水平构采用柱式台，1、7、8号桥墩采用实体墩，其余桥位移限值为l8．38mm。通过数值模拟分析计算出墩采用空心墩，墩台采用桩基础。墩底两侧应变差与墩顶位移的关系，即可得到墩收稿日期：2015—08—07底两侧应变差的限制。基金项目：江西省交通运输厅科技项目(2014C0~4)2．2有限元模型作者简介：耿波(1979一)，男，山东淄博人，高级工程师，博士从事桥梁科研工作。采用有限元软件MidasFEA

6、建立桥墩模型，桥2015年12月第12期城市道桥与防洪桥梁结构49墩截面见图1，墩高55．15m。有限元模型共有节点模型边界约束为承台底部固结，施加的荷载75832个，单元61640个。墩身采用C35混凝土，除了自重以外，还施加了桥墩两侧温差，通过现场承台采用C30混凝土。有限元模型见图2。实测，采用桥墩两侧平均温差2．81℃。模拟桥墩从第8模施工到第24．5模的过程，其中每模高度为2．25m。2．3计算结果选取与实际传感器布置点一致的10个测点进行分析，提取墩底和墩底4．5m处各测点应变，墩底截面各’?贝4点应变见表l，墩底4．5

7、m处截面各测点应变见表2，表中应变拉为正，压为负。由表1可以得出，桥墩墩底两侧应变差最大值为30．28￡，由表2可以得出，桥墩墩底4．5m处两侧应变差最大值为27．87￡，该最大值可作图2有限元模型为实测桥墩应变差来监控垂直度的参照值。表1墩底截面各测点应变68防洪排水城市道桥与防洪2015年12月第12期后，通过风机鼓人生物滤池，将其中含臭味的污染4泥饼的处理、处置及资源化利用物降解成无臭的化合物。除臭风量10000m3／h，在污泥脱水机房西侧设置1套生物过滤除臭设备。该污泥深度脱水工艺产生的泥饼含水率在工艺流程见图2。60％以下

8、，能满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)为基本条件，使污泥“稳定化、无害化和减量化。同时符合《烧结普通砖》收集废气净化气(GB5101—2003)的要求，安全性高，满足污泥建材图2生物除臭工艺流程利用要求。