上海闵浦大桥的索结构桥梁管养方法.pdf

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1、第4期(总第160期)。中圄彳丛工张N。．4(Se怕lN。．160)2012年8月CHINAMUNICIPALENGINEERINGAug．2012130I：10．3969／j．issn．1004—4655．2012．04．013上海闵浦大桥的索结构桥梁管养方法陈骏军(上海申嘉湖高速公路养护管理有限公司，上海200241)摘要：对于索结构桥梁，索力测量、锚固端检查及索皮检查是大桥管养单位检查的重点。以申嘉湖高速上的闵浦大桥为例。详细介绍拉索的索皮索力检测、养护的针对性方案。从结构受力体系出发，结合沉降

2、监测、病害检测、健康监测数据和索力测试的成果，对发现的问题提出了相应的管养办法。关键词：闵浦大桥；斜拉桥；索皮检查；锚固端检查：索力测试中图分类号：U448．276文献标志码：A文章编号：1004-4655(2012)04—0037—03上海申嘉湖高速公路东牵浦东国际机场，西至枫泾镇北市界，全长83．5km。主线全线采用高速公路标准，设计时速120km。2008年3月全面开工，于2009年底全线竣工。它不仅是上海一次通车里程最长的公路，也是高架桥比例最高的高速公路(占到70％以上)。桥梁结构的性能直接

3、决定着申嘉湖高速运营的舒适性和安全性。索结构桥梁比较特殊的构件是拉索。拉索的非受力性病害有：拉索护套的开裂、漏水，护筒生锈，减震装置工作异常或失效；拉索锚头、垫板、锚具、锚箱的锈蚀、位移、变形；锚下混凝土开裂、剥落、渗水。拉索的受力性病害有：索力值超出正常范围，过大或过小。基于目前桥梁结构安全已经上升到了一个各方共同关注的公共安全的高度，养护单位在对全路段的管养基础上，针对高速公路上的闵浦大桥双层双索面斜拉桥制订了专门的检测方案，其中包括健康监测、沉降观测以及旌工质保期将到时的针对性特殊检查工作等。在

4、将2a的病害检测和跟踪调查结果进行汇总分析后，发现了一些问题并采取针对性措施加以解决。1结构检查要点1)全桥176根斜拉索，索长从89m至366m不等。采用高强度平行钢丝外挤包高密度聚乙烯形式，索力最大达11000kN。检查主要关注斜拉索索皮护套质量，锚头外观，以及通车运营期间的索力变化趋势。2)闵浦桥主桥为全飘浮体系斜拉桥，通过对主塔收稿日期：2012—06—20与边辅墩的不均匀沉降、塔顶位移、跨中挠度、索力的监测数据进行综合分析，结合全桥MIDAS受力模型结果，从宏观角度对结构是否安全可靠进行综合

5、评估。3)作为特大跨径的双层斜拉桥，其伸缩缝、支座以及塔梁相接处的阻尼器等附属结构设施属于特种结构，应重点检查位移是否超限，伸缩量是否同温度相对应。4)重点检查主塔内外表面有无裂缝，测量缝宽、缝深，建立维修数据库档案。检查锚箱的焊缝有无开裂情况。2关键检测方法2．1频谱法索力测量索力测量所采用的方法是基于弦振动原理的环境随即振动法。斜拉索微元的动力平衡微分方程可以写成：m≯04y+E一生at4一r≥=。(1)式中：m为单位索长的质量；f为时间；，，(戈，￡)为拉索各点在时刻t的横向位移；E为拉索的抗弯

6、刚度；r为索的张力；茗为拉索的轴向坐标。当拉索足够细长，而可以忽略弯曲刚度时，式(1)的解可以表示为4m￡rT=—等一(2)n‘式中Z为拉索的第n阶振动频率；L为拉索的索长。当需要考虑拉索的弯曲刚度，而且拉索两端的边界条件可以简化为铰支时，式(1)的解可以表示为T：4—m_以L2一—EI_,ri-2n2(3)37中圄彳鹾j靠陈骏军：上海闵浦大桥的索结构桥梁管养方法2012年第4期一L：／譬2(n：1，2，3，⋯．)(4)⋯—————————————⋯⋯’●●●●■●IIⅡ-，．．，、一，，一，，、，五

7、2)mL2／3及T=(81L2—16f32)mL2／45，即采用1阶E修：{．(5)¨篆‰38速度和大速度4档。仪器具有体积小、重量轻、使用方便、分辨率高、动态范围大及一机多用的特点，可直接与各种记录器及数据采集系统配接。测试设备具体包括941B型拾振器、941型放大器以及采集仪。作为一种用于超低频或低频振动测量的多功能仪器，尤其适合斜拉索的低频测量。图1拾振器·2，2索皮检查采用爬索机器人对索皮进行全方位检查。机器人为电动爬升装置外加摄像头，采用模块将图像模拟信号转换成数字信号，将高清图像传送到笔记

8、本电脑进行检查。2．3锚箱内部检查采用VIS250内窥镜(见图2)，对拉索锚箱内部进行检查，确认锚箱内有无进水、生锈等。图2内窥镜检查2．4锚箱焊缝探伤采用磁粉探伤法或超声波，磁粉探伤仪选用携带轻便、操作容易的交流极间式，如TUD280等。操作程序：清除探伤表面的漆膜和锈迹；在被探伤表面涂上白色反差剂；调整磁轭前端的活动关节，适应平面对接焊缝和垂直相交的角焊缝位置，使磁粉场方向与可能出现的裂纹方向垂直；通电激磁，产生磁场，同时向被探表面喷洒预先配制好的磁