本文摘要:大橋上部構造是否合理影響橋梁壽命和承載力,本篇路橋論文分析大橋上部構造檢測內容和方法,分析各部分檢測結果,以減少橋梁病害?梢园l表路橋論文的期刊有《 城市道橋與防洪 》(月刊)創刊于1984年,由上海市政工程設計研究院主辦。是面向全國城市交通、道
大橋上部構造是否合理影響橋梁壽命和承載力,本篇路橋論文分析大橋上部構造檢測內容和方法,分析各部分檢測結果,以減少橋梁病害?梢园l表路橋論文的期刊有《城市道橋與防洪》(月刊)創刊于1984年,由上海市政工程設計研究院主辦。是面向全國城市交通、道路、橋梁、防洪和排水工程界的科技期刊;是理論和實際相結合的實用性很強的技術類刊物。本刊由中華人民共和國建設部主管,上海市政工程設計研究總院主辦,全國城市道路與橋梁技術情報網協辦,國內外公開發行。
為了解崖門大橋投入運營后結構狀態,對索力、主梁標高、塔頂水平位移的變化情況進行了長期監測,對結構病害進行日常和定期檢查,并分析了監測數據。長期監測結果表明,崖門大橋索力、主梁標高和塔頂水平位移變化均處于正常范圍。
關鍵詞:
監測;索力;標高;位移
0概述
崖門大橋于1998年10月開工,2002年4月底正式通車。該橋設計為塔、墩、梁固結雙塔單索面預應力混凝土斜拉橋,主跨為338m,當時在同類型橋梁中居亞洲第一、世界第二。主橋橋面處設計基準風速為60.0m/s,設計荷載為汽車—超20級,驗算荷載為掛車—120。采用塔梁固結柔性墩體系,每側邊跨設置一個輔墩,跨徑組合為50m+115m+338m+115m+50m;主梁為單箱五室預應力混凝土箱梁,梁高3.48m,橋面全寬26.8m,雙向四車道;主墩為雙壁柔性墩,橫向寬12m,雙壁之間中心距6m,墩高47.6m。橋面以上塔柱高73.5m,塔柱斷面為單箱混凝土斷面;全橋共有斜拉索200根,采用扭絞形平行鋼絲斜拉索,標準索距6m,單索面由2個豎向近似平行的拉索索面構成。主墩基礎采用18根直徑3m的鉆孔灌注樁。崖門大橋設計新穎,采用TMD控制技術,使處于崖門風口上的大橋斜拉索減振50%,有效降低斜拉索的風振疲勞損傷度,延長使用年限。采用單索面牽索掛籃全路面現澆注施工新工藝,確保了箱梁內優外美。該項目榮獲第六屆詹天佑土木工程大獎。為了解投入運營后結構的狀態,委托華南理工大學對該橋索力、主梁標高和塔頂水平位移進行了長期定期監測。
1檢測內容和方法
1.1索力測試
目前,斜拉索索力的測量主要有頻率法、壓力傳感器測定法、壓力表測定法、磁通量法。其中只有頻率法適用于未預先安裝傳感器情況的現役斜拉橋的索力測量,該法設備可重復使用,精度較高,按現有儀器及分析手段,測定頻率精度0.002Hz,索力測試誤差1%。頻率法測索力:
(1)在環境激勵下利用加速度傳感器拾取斜拉索的隨機振動信號,通過頻域分析獲取斜拉索的頻譜圖,識別出斜拉索的各階振動固有頻率。
(2)通過理論分析與現場標定,獲取斜拉索振動固有頻率與索力的對應關系,可由頻率推算出索力。為了避免溫度、活載對索力的影響,索力測量應安排在夜間溫度穩定、交通流量小的時段進行。
1.2主梁標高測量
主梁標高測量采用徠卡NA2精密水準儀、徠卡GPM3平行玻璃板測微器配合銦鋼尺,測量精度可達0.1mm。主梁標高以塔中心主梁處為基點,撓度觀測結果均為主梁相對基點的撓度。全橋撓度測點重新布設,在主梁中心線處埋設防腐蝕的測點,全橋共布設了49個測點。邊跨測點以塔根處13#點為水準基點,中跨測點以14#點為水準基點。后續測量采用2007年12月主梁標高初值,進而得出標高的相對變化值(圖1)。最后一次主梁標高測量時間為2015年12月26日,橋面氣溫為8℃,濕度68%。
1.3塔頂水平位移
塔頂水平位移測量采用徠卡TC702全站儀配合徠卡棱鏡進行,棱鏡安裝于塔頂,測量基準點選擇在塔根處(圖2)。最后一次塔頂水平位移測量時間為2015年12月26日,橋面氣溫為8℃,濕度68%。1.4結構病害該橋營運期已超過10年,為系統掌握該橋的技術狀況,評價技術等級和技術性能,并及時采取有針對性的養護計劃和方案,2010年后每年進行一次全面系統的定期檢查。主要檢查內容:主梁、墩臺及基礎外觀缺陷檢查。
2檢測結果
2.1斜拉索索力
分別于2004年、2012年和2014年三次對崖門大橋斜拉索索力進行了測量,表1至表2僅列部分斜拉索索力數據,2014年索力數據分別與2004年初始值、2012年測量值進行比較,進而得出相對變化量。表中“百分比1”為2014年與2012年夏季索力的比較值,“百分比2”為2014年與2004年索力的比較值。
2.2塔頂水平位移
測量采集數據,經全站儀測量,東塔頂棱鏡(D)與西塔根處測站(XZ)的水平距離為329.446m,西塔頂棱鏡(X)與東塔根處測站(DZ)的水平距離為330.779m。
2.3主梁標高
主梁標高均以塔根處測點為基準點,標高測量結果見圖4~圖7,主跨跨中點撓度隨時間變化趨勢圖見圖8。由于行車引起的跳動,可在讀數時卡準大數上下跳動時的中間部位,盡量延長讀數時間,觀察讀數的跳動范圍,減小讀數誤差。由于精密水準儀具有良好的光學性能和精密性,能把調焦鏡運行誤差、補償器運行誤差以及補償器零位差降低到最低限度,所測結果符合二等水準測量規范。
2.4結構主要病害和處治
歷年檢查該橋病害較少,結構狀況良好,對出現的病害進行跟綜檢查,沒有繼續發展,評價為二類橋。但也發現部分病害,主要有:
(1)通過目視、水下攝像機和潛水員對水中結構進行一般性和詳細檢查,樁身未發現明顯病害,部分承臺砼剝落、露筋、裂縫,均已修補和封閉。
(2)12#、13#主墩防撞鋼套箱設施錯位、銹蝕。經委托有資質的設計和咨詢單位進行了檢測、驗算、評估和提出處治方案,采用箱底開海水平衡孔,減少潮汐變化產生的不平衡浮力,前后箱體增加臨時連接,局部銹蝕嚴重補強和防腐處理,及時采取必要的應急措施,按計算預估3~5年內能滿足使用要求。但要求每年檢測一次,一旦出現鋼箱厚度達到臨界厚度1.1倍時,應考慮報廢。
(3)主墩身7處豎裂,裂縫寬度0.08~0.24mm,分析與墩身大體積砼澆筑有關,屬砼收縮裂縫。均已封閉處理,提高耐久性。
(4)主箱梁內87個斜拉索錨頭墊板銹蝕,均已除銹和防銹處理;頂板、腹板和橫隔板出現少量裂縫,寬度0.08~0.18mm,系溫度影響,砼收縮造成,均已封閉處理。
3結語
(1)2014年第三次索力測量結果分別與2004年、2012年索力測量結果進行對比,并無明顯差異,索力變化小。
(2)2015年標高測量和塔頂偏位的測試與2007年測量初始值相比,變化值均較小,其中西岸邊、中跨累計撓度最大值分別為10.3mm(上撓)、25.5mm(下撓);東岸邊、中跨累計撓度最大值分別為7.4mm、27.9mm(下撓);塔頂最大水平偏位1.9cm(內偏);主梁跨中累積撓度對比以往測量情況,處于合理的變化趨勢范圍內。
(3)經長期監測結果表明,崖門大橋索力、主梁標高和塔頂水平位移變化均處于正常范圍內,定期檢測和日常檢查該橋病害較少,運營狀態良好。
轉載請注明來自發表學術論文網:http://www.cnzjbx.cn/jzlw/11359.html