中新天津生态城跨蓟运河故道桥施工监控和长期健康监测一体化系统研究.pdf

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1、增刊(总第161期)2012年9月中国彳丛z靠CHINAMUNICIPALENGINEERlNGS1(SerialNo．161)Sep．2012————■————■——————■————■■■■■■■■鞠■—■■■■●●——————■——●——●————■■———■●■●●一I■——■—-DOI：10．3969／j．issn．1004—4655．2012．S1．017中新天津生态城跨蓟运河故道桥施工监控和长期健康监测一体化系统研究刘永亮，邓鸣(天津市市政工程研究院，天津300074)摘要：从跨蓟运河故道桥主桥工程投资管理出发，分析了如何将施工监控和长期健康监测两种系统重

2、叠监测内容进行一体化研究设计。从而减少了直接成本及间接成本投入，提高了企业的市场竞争力，创造出最大的经济效益和社会效U盈。关键词：跨蓟运河故道桥；施工监控；健康监测；成本控制中图分类号：U448．366文献标志码：A文章编号：1004-4655(2012)S1-0050-02随着我国经济的不断发展，大跨径桥梁建设项目同趋增多，施工难度越来越大。大跨径预应力连续梁桥施工过程中，施工控制的关键在于主梁应力，宏观上通过各个阶段标高的控制；使成桥后主梁能达到设计所要求的线形和应力状态，从而保证成桥质量和通车安全。施工监控就是要在桥梁施工过程中找到关键控制截面，随时分析各施工阶段

3、中构件内力和变形等参数与有限元计算结果的差异并找出原因，提出修正对策，以协助施工单位安全、优质、高效地进行施工，并确保在全桥建成以后桥梁的内力状态与外形曲线与设计尽量相符。由于气候、环境等自然因素的作用和日益增加的交通流量及重车、超重车过桥数量的不断增加，所以随着桥龄的不断增长，结构的安全性和使用性能必然发生退化。长期健康监测系统通过对桥梁结构进行无损检测，对结构的损伤位置和程度进行诊断，对桥梁的服役情况、可靠性、耐久性和承载能力进行性能评估，为大桥在特殊气候、交通条件下或桥梁运营状况严重异常时触发预警信号，为桥梁的维修、养护与管理决策提供依据和信号。对于本桥结构的特性

4、，无论是施工监控还是健康监测，就结构应力监测来说，关键控制截面大致相同。因此本文从投资管理角度出发，分析了如何将施工监控和长期健康监测两种系统重叠监测内容进行一体化研究设计。从而，减少了直接成本及间接成本投入，提高了企业的市场竞争力，创造出最大的经济效益和社会效益。501施工监控和长期健康监测系统重点与注意事项综合本桥特点，就该桥施工监控系统和长期健康监测系统的设计提出以下注意事项。1)该桥为大跨径的鱼腹式变截面预应力混凝土连续梁桥，结构复杂，超静定次数多，施工难度大。需要保证该桥在施工过程中结构受力状态和变形始终处于安全范围内，成桥后主梁的线形符合设计和规范要求，结构

5、本身处于最优的受力状态。2)该桥位于永定新河人海口，运营后由于气候、环境等自然因素的作用，日益增加的交通流量及重车、超重车过桥数量的不断增加，同时也包括一些人为因素破坏性行为，结构的安全性和使用性能必然发生退化，所以需要及时地发现结构的损伤并预先判断可能出现的破坏形式和构件，以便评估其安全性。2一体化系统研究设计2．1一体化设计原则结合该桥的自身特点，建议该桥施工监控系统和长期健康监测系统的一体化设计原则包括如下几点。1)对于该桥施工阶段划分以及运营期间的特点，合理设置控制断面，测试设备提前预埋充分。施工过程中注意测试设备的保护，保证测试设备在施工及运营期都能服役。2)

6、采用技术成熟、性价比高的配套产品，保证系统的精确性、稳定性；设置适度冗余的传感器及相关设备，保证系统的可靠性，并满足系统改进、扩展和完善的需求。在以上指导原则下，该桥施工监测和长期健康监中围彳丛：轺刘永亮，邓鸣：中新天津生态城跨蓟运河故道桥施工监控和长期健康监测一体化系统研究2012年增币测系统中应力传感器布置进行一体化设计。主桥应力测点监测截面布置如图1所示。测试断面共计13个。截面4—3、截面5—2、截面6—2、截面7—3、截面8—3、截面9—3为跨中截面；截面5—1、截面5—4、截面6—1、截面8—4为1／4跨截面，截面6一O、截面7—0、截面8—0为支点截面。7

7、-06—04d50I541io54do54m0Il54dol4o

8、0p—长L^一r—吣’L—L，一—、则JL【—。‘。、I一Lp——“刈少1殛L_哂0044001nnn＼4400Zooo54001ooA440060Q／’juju＼⋯v＼／＼施工缝／旌工缝施工缝(n厂nrnrhrn^图1单幅桥主梁应力监测断面示意图测试截面应力测点布设在主梁腹板上(见图2、图3、图4)。支点截面应力测点布设分2种类型，其中：截面6—0、截面7—0应力测点布设类型为ii型，截面8—0应力测点布设类型为i型。图2非支点截面应力测点图3支点截面8—0应力测点布设类