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桥梁工程监测方案范文1
在高架桥建设中,空心薄壁墩施工质量对桥梁的长期稳定和使用功能的正常发挥有很大影响。为了对空心薄壁墩的内部质量进行有效的分析判定,本文主要结合超声检测、雷达检测以及其他检测方法,对施工过程及后期运营空心薄壁墩的内部质量进行全面的、准确检测分析,以及加固修复之后的质量情况进行控制评价。
【关键词】
桥梁工程;空心薄壁墩;混凝土;浇筑质量
1前言
交通体系对于城市的发展至关重要,近年来,伴随着城市化进程的加快以及城市规模的扩大以及人口的不断增加,城市交通供需越来越紧张,高架桥由于可以疏散交通,提高运输效率,可以有效缓解交通道路拥挤的现象,在现今道路建设中应用越来越广泛。对高架桥结构施工时期的质量及运营后健康状况进行检测分析评估,可以为城市高架桥长期安全稳定的运营及维修提供重要的基础数据和决策依据,因此极为重要。在高架桥施工中,空心薄壁墩较大幅度消减墩身自重,减轻了软弱地基的负荷,减少了自身的截面尺寸,使外观上变得更加的轻盈,因此应用极为广泛。空心薄壁墩施工质量对桥梁的长期稳定和使用功能的正常发挥有很大影响。基于此,对空心薄壁墩的内部质量进行有效的分析判定极为重要。事关地铁空心薄壁墩质量分析主要表现为:施工过程中的浇筑质量以及应力产生裂缝的影响。本文主要探讨桥梁工程空心薄壁墩混凝土浇筑质量的分析。
2桥梁工程空心薄壁墩混凝土浇筑质量主要影响因素
在桥梁工程的空心薄壁墩中进行混凝土浇筑,容易产生裂缝现象,为某桥梁工程空心薄壁墩混凝土在浇筑过程中产生的变形,数据的获得是通过超声检测、雷达检测以及其他监测方式。通过分析可知,混凝土的浇筑质量与温度、混凝土的收缩性、构造、混凝土材料以及混凝土浇筑过程密切相关。
2.1温度
混凝土长期置于自然环境中,由于长期受自然界气温的影响以及日辐射的照射等,并且混凝土结构本身具有的热传导性能差,使得混凝土结构的表面温度迅速上升或者下降,但内部温度恒定,进而导致混凝土结构存在极大的温度梯度,从而产生温度形变,在混凝土结构的内外产生较大的温差应力。在桥梁结构中,这种温差应力大小甚至超过荷载应力,这使得混凝土结构发生极其严重的裂损现象。由于温度变化,导致混凝土浇筑质量降低,从而引发裂缝,主要有两种情形,即:①承台浇筑以及薄壁墩的墩身存在较长时间的浇筑间隔,这时由承台浇筑所产生的温度趋于稳定,但墩身新浇混凝土在温度应力作用,由于底板约束,且早期的混凝土具有较低的弹性模量以及较大的徐变硬度,且还处于塑性状态,此时压应力快速松弛,当混凝土温度降低时,承台冷缩,使得混凝土内部产生较大的拉应力,当超过混凝土极限抗拉强度,薄壁墩墩身出现裂缝。②内外温差骤然降低出现裂缝。混凝土在浇筑温度较高时,在早龄期遇到昼夜温差或者是遇到寒潮袭击情况,使得内外存在较大的温差,此时混凝土表层的温度会急剧上升,混凝土本身为热量的不良导体,这是混凝土内外会产生极大的温度差,使得表层混凝土急剧收缩,使得混凝土的徐变形不能有效发挥,从而导致混凝土表层产生拉应力,进而导致混凝土表面开裂。
2.2混凝土收缩
对混凝土来讲,其收缩过程时间长,需要20d左右,但混凝土在进行初期硬化时,需要3~5d时间便可以达到最大收缩量,这对混凝土产生极大的损害。从时间角度考虑,收缩变形有两种,即:塑性收缩裂缝、干燥收缩裂缝。塑性收缩裂缝主要产生在混凝土浇筑之后,未硬化仍处于塑性状态的裂缝;干燥收缩裂缝主要产生在混凝土硬化之后的3~5d时间内,当养护不足或者是处于高温干燥环境,此时混凝土具有较大的收缩性,此时的混凝土的水化热也超过这一最大值。
2.3构造、材料等其他因素
(1)薄壁墩台的结构厚度较小,截面的抗拉能力较差,对于面积较大的表面,其产生的收缩能力极易超过混凝土的抗拉力,因此,容易出现贯通裂缝。对于薄壁墩台,其底部设计一般同大体积的承台固结相同,形成大量的钢筋联结,造成极大的刚度约束,从而使得墩台混凝土在变形过程中存在极大的应力,进而形成裂缝。
(2)水泥的质量不满足生产需求,则容易使混凝土产生离析或者是泛浆现象。骨料当中含有泥土或者是使用不满足设计需求的骨料,墩台便具有极高台身,从而造成混凝土拌以及料自上而下卸落,极易离散,再加上振捣难度较大,使得混凝土具有极差的均匀性,造成表面或者是局部存在较多的砂浆,进而造成收缩裂缝。
(3)薄壁墩具有较高的台身,且具有极其稠密的钢筋,加上混凝土搅拌的不均匀性,搅拌时间过长特性,此外,水灰比重过大等施工因素均会导致混凝土在浇筑过程中质量产生问题,导致裂缝现象的产生。
3桥梁工程空心薄壁墩混凝土浇筑质量控制
对于桥梁工程空心薄壁墩混凝土浇筑质量控制,主要从以下几个方面进行:
(1)将裂缝看做是一项重要的技术指标,精心做好混凝土的施工配合比设计,具体来讲:对单方混凝土的水泥以及水的用量进行严格控制,通常情况下,水泥用量应低于350kg/m3,在结合掺加粉煤灰等活性材料前提下,降低水泥用量以及水热化的产生,尽可能通过粗细骨料的良好级配,满足设计强度的需求;尽可能利用较低的水灰比、砂率、施工坍落度,采用粒径较大且连续的级配粗骨料,尽量利用中粗砂;对于外加剂的掺量,应尽可能降低,更不允许超过合理的范围,对于收缩性指标没有明确的减水剂,禁止使用。
(2)在进行施工方案设计时,要在施工现场允许的条件下,尽可能利用普通混凝土进行浇筑,在浇筑过程中,不宜利用泵送混凝土。
(3)尽可能降低墩台自身混凝土与承台混凝土浇筑的时间间隔,两者的龄期差异不能过大。
(4)对于昼夜温差较大的天气,最好不安排施工,在炎热的天气,要尽可能确保模板湿润。
(5)对于混凝土的浇筑水平要进行严格控制,在进行浇筑时,要确保混凝土不能从高处直接进行卸落,可以通过串筒或者是流槽的模式确保其均匀进仓,并要保证振捣均匀。
(6)增强养护工作,在进行施工时,最好利用麻袋覆盖淋水的方式进行养护,确保温度与湿度恒定,不宜采用直接淋水的方式进行养护。对于温差较大的天气,应该设置专门的保温措施,最好采用表面喷养护剂的方式并结合麻袋覆盖淋水的模式进行双重养护。此外,在进行墩身施工时,要对桥墩的空间位置的施工测量以及混凝土收缩变形等进行严格控制,确保工程的顺利实施,还要提升整个施工系统以及操作平台系统,对于千斤顶、液压控制平台等设备要进行严格管理,确保在整个公路桥梁工程空心薄壁墩混凝土浇筑质量的整体提高。
4结束语
本文首先对桥梁工程空心薄壁墩混凝土浇筑质量的影响因素进行分析,包括温度、混凝土的收缩性、构造、混凝土材料以及混凝土浇筑过程几个过程。在次基础上,本文从六个方面,对桥梁工程空心薄壁墩混凝土浇筑质量的控制措施进行了分析。在高架桥施工中,空心薄壁墩较大幅度消减墩身自重,减轻了软弱地基的负荷,减少了自身的截面尺寸,使外观上变得更加的轻盈,因此应用极为广泛。希望通过本文对桥梁工程空心薄壁墩混凝土浇筑质量分析研究,为相关人员进行相关研究工作提供借鉴与参考。
作者:熊晔 单位:安徽省建设工程测试研究院有限责任公司
参考文献
[1]蒋玉龙.寒冷干燥地区桥梁混凝土薄壁墩防裂技术研究[D].武汉理工大学,2007.
[2]徐美丽.空心薄壁墩混凝土表面缺陷成因分析及控制[J].交通世界,2012(15):277~278.
桥梁工程监测方案范文2
关键词:桥梁建设工程测量
Abstract: the engineering survey supervision is the important link of the engineering quality control, and measurement results are reliable, will directly affect the quality of the project. This paper summarizes the construction preparation stage, construction lofting stage and completion phase of the survey supervision points and technical requirements.
Keywords: bridge construction engineering measurement
中图分类号:[TU997]文献标识码:A 文章编号:
随着社会发展适应时代需求,市政桥梁建设不仅仅要注重其使用功能的质量过关,对其外观造型的要求也日渐复杂化,这也就要求在建中工程的施工过程中,测量工作尤为重要。 施工单位是否制定出合理的测量方案,是否得出准确可靠的测量数据、 是否有着专业水平的测量人员都将直接影响工程质量,因此在桥梁建设工程中切实做好测量监理工作是施工质量控制的重要环节。
一、施工准备阶段的测量监理
1、施工准备阶段的测量监理
(1) 审批施工测量人员 、仪器和设备
要求施工单位将施工测量人员技术职称、 个人学历、 测绘作业证报监理审核, 要求施工单位呈报测量仪器的出厂合格证、 年审记录, 保证其使用符合国家计量标准。
(2)审查和复测业主所交的测量控制点
要求对业主提供的平面控制点与高程控制点, 经施工单位与监理复核之后办理交接手续。基桩移交以后, 监理工程师应督促承包商做好桩位保护, 基桩应保护到竣工验收以后, 所有桩点应设立护桩等参考标志, 使得基桩可以准确地重新定位。 监理工程师应定期对桩位作复核检查, 以保证施工放样准确无误。
(3)审批施工控制测量方案
在测量放样开始前, 承包商应提交一份测量放样方案, 内容包括:
A、 测设部位。
B、 测设的方法。 具体使用的置镜点, 后视点的桩位编号。
C、测设计算书 。根据测放点位, 置镜点, 后视点计算出相应的偏角与边长。
D、校核的方法 。校核时用的置镜点, 后视点桩位编号及相应的计算书。 由测量专业工程师对测量方案进行审核。 施工方必须在得到监理工程师对测量方案的书面批准后方可进行测量放样 。测量时监理人员应旁站以保证测读无误。放样测量的报检表和原始记录应在施工开始前交现场监理工程师审阅签认。
二、测量控制网的建立及监理
设计院提供的基准桩位只是提供现场的坐标系和基准标高,并不能保证现场测量放样的需要 。其中有些桩点在施工过程中会被破坏而消失, 因此, 在开工之前承包商应加密控制网点, 建立施工用测量控制网, 以保证桥梁各部分都准确定位, 建设过程中个别桩位丢失后也能有足够的精度恢复桩位。
1、 测量控制网的精度控制
跨河直线桥的平面测量控制主要是控制桥轴线, 即控制两端桥台间桥梁轴线的方向和长度。 控制网的建立要达到和超过桥轴线长度中误差估算精度要求, 并为施工时墩台定位提供测量的基本控制点, 并能达到要求的精度。
2、控制网测量的监理工作程序
承包商接收了监理工程师移交的基点桩位后, 应立即开始作建立测量控制网的工作。 控制网的埋桩、 测量、 建网和计算由承包商独立完成或委托专门的测量部门来完成 。完成此项工作的人员要有合格的资历和工作经验, 使用的仪器必须经过检验标定, 符合精度要求 工作完成后, 应书面向监理工程师提交报告测量成果表和计算资料, 包括桩位点的坐标表 各边边长及方位角表、 水准基点表、 桥墩交会数据图表、 交会误差估算等, 并现场交桩 。监理工程师接到报告后, 要独立地组织复测检查, 认为准确无误, 精度符合要求后, 可以批准使用。
经检查批准的桩位标志, 应责令承包商妥善保护, 保证施工中和竣工验收时使用 。所有施工放样的测桩, 都必须经过监理工程师检查批准, 否则不能使用。
控制网在施工过程中有可能被移动, 应定期复测 。监理工程师在任何时候认为控制网稳定性有问题时可指令承包商限期对控制网复测检查, 复测检查以前停止使用有可能已被移动的桩位。
三、施工放样阶段的测量监理
1、 桩位、 桩基承台、 墩柱和帽梁的施工测量放样的技术要求
(1)各施工单位接到设计院所交的桩位坐标数据之后, 要进行复核计算, 复核无误后, 才能进行桩位放样。 所复核的桩位数据如有错误, 立即请设计院修正。
(2) 桩基浇筑之后, 对桩基中心点要进行观测, 一般单排桩要求轴线偏位 ± 5 cm, 群桩要求轴线偏位 ± 10 cm, 桩基顶面高程要观测, 然后才能进行承台放样。
(3) 在承台放样前, 要计算承台四角点坐标。 在承台测量放样时, 首先用全站仪坐标法精确地测量桩基中心点, 然后再进行承台四角点坐标放样, 用钢尺检查各点位的相对位置是否符合设计要求, 并测量承台顶面标高。 承台的轴线偏位 ± 15 mm。 顶面高程允许偏差 ± 20 mm。
(4)用全站仪坐标法测定桩位、 承台、 墩柱和帽梁中心点位时, 要求其轴线偏位 ± 10 mm。
2、箱梁、 桥面铺装、 防撞栏杆的施工测量放样技术要求
桥梁工程由下部结构进入上部结构施工时, 同样采用全站仪坐标法测定各点位 。在箱梁( 或桥面) 施工测量放样时, 按纵向每5 m 设一条横断面, 每一条横断面有左、 中 、右三点的计算坐标值,然后根据每点的坐标数据进行施工测量放样, 观测的误差数据为Δx 3 mm, Δy 3 mm 和 Δ 10″。
在进行浇筑混凝土之前, 也就是在箱梁模板上扎钢筋之前要进行预压, 检查支架和模板是否稳定可靠。 在预压开始前, 预压期间和预压结束后都要用水准仪进行垂直位移观测, 垂直位移同一点的观测较差值不能偏大, 否则要进行修正。桥面铺装、防撞栏杆的测设精度一般应不大于平面位置的± 10 mm, 高程误差不大于 ± 5 mm。
四、工程竣工阶段的测量监理
在市政桥梁工程中, 对已完工的桩基、 承台、 桥台、 墩柱 、帽梁 、丁字梁 、箱梁等结构物和桥面要进行验收。 为了搞好验收, 首先要进行竣工测量 。分析竣工测量的成果是否达到了设计的要求, 可不可以验收。 因此竣工测量起到了检查桥梁工程质量和工程竣工的作用。
根据规范的要求和实际情况, 在竣工阶段竣工测量的几点技术要求有:
(1)用全站仪坐标法测定墩柱和帽梁中心点位, 其偏差不大于± 10 mm, 墩柱顶标高, 其偏差不大于 ± 10 mm, 圆柱直径的偏差不大于10 mm, 墩柱之间的相互间距偏差不大于 ± 15 mm, 墩柱倾斜率为0. 3%。
(2) 用全站仪坐标法测定箱梁顶面( 或桥面) 的桥梁主轴线起
点和终点, 其点位误差不大于 ± 15 mm, 测角误差不大于10″, 桥面的纵横断面高程允许误差不大于 ± 10 mm; 横向平整度不大于3 mm, 桥头高程衔接点偏差不大于 ± 3 mm, 车行道宽度偏差不大于 ± 10 mm。
(3) 将测量数据记录于“ 工程竣工测量资料报验表”和“ 桥梁整体检查评定表” 内, 并绘之桥梁工程竣工图, 报测量监理工程师审查。
五、沉降观测监理
为了监测市政桥梁工程的质量和运营安全, 必须在工程施工和运营期间都要进行沉降观测 针对桥梁工程整个大型构筑物,从施工直至竣工验收应定期进行变形观测。 变形监测一般以沉降观测为主, 沉降观察标志按二等水准测量要求进行, 测量标志采用耐腐蚀材料, 测量点布置应方便观察, 埋设应牢固。 使用精密水准仪和水准尺, 其观测路线按照工程测量规范采用闭合路线 。观测顺序: 立柱 盖梁( 或台帽) 浇筑完毕上部结构架设或浇筑完毕完成桥面系后通车运行一年后。及时做好记录及测量资料的整理归档, 每次观测后应及时绘制出各观测点的变化曲线, 沉降观测的各项记录应注明观测时的气象情况和荷载变化。
工程测量监理是一项专业性很强,带有普遍性的工作。我们在实际测量监理工作中,建立了一整套符合市政桥梁工程需要的工程测量监理内容、程序和技术要求。可作为其它市政工程项目开展工程测量监理工作的借鉴,但也要按各类工程的特点和要求采取不同的施测方案,做好市政桥梁工程测量监理。
参考文献:
[1] 毕洪英. 浅析市政桥梁建设过程中工程质量测量监理的重要性[J]. 中国新技术新产品, 2011,(14)
[2] 琚兴华. 建筑施工中的测量监理工作[J]. 科技创新导报, 2011,(18)
[3] 李永军. 公路工程测量监理工作浅析[J]. 中国科技财富, 2008,(10)
[4] 童娜. 测量监理在建设工程中的运用分析[J]. 中国新技术新产品, 2011,(09)
[5] 华军, 丁建民. 如何做好工程建设中测量监理工作[J]. 中小企业管理与科技(下旬刊), 2009,(08)
桥梁工程监测方案范文3
关键词:桥梁;裂缝成因;混凝土;检测;处理措施
Abstract: as we all know, concrete compressive not tensile properties, so in the concrete crack is inevitable. However cracks of concrete bridge is one of the important diseases, anyway, must be carefully analyzed the causes of up, from design, construction, maintenance of each link, deduction of diseases. In order to further strengthen the understanding of the concrete bridge crack, try to avoid the harm of large project in crack, this paper analyzes the bridge structure of concrete crack types and reasons for design, construction find out the feasible methods of control the cracks, achieve the iridology role.
Keywords: bridge; Crack is presented; Concrete; Detection; Processing measures
中图分类号: K928 文献标识码:A 文章编号:
伴随着我国社会经济的大发展,我国的建筑建设领域也进入到一个跨越式的发展时期,与此同时,民众以及社会对建筑工程的质量标准也提出了更高的要求。因此,相关工作人员首要考虑的事情便是如何有效的提升建筑工程的质量。桥梁工程作为建筑工程领域中的基础性工程,被得到了广泛的应用,因此做好桥梁工程的质量管理工作对于提升整个建筑领域的工程质量水平有重大意义。
一、裂缝产生的原因
桥梁裂缝是影响桥梁工程质量的一个重点因素。其具有普遍性、多发性、可预防性、可修补性等特点,针对它的特点,我们对桥梁裂缝的成因和种类进行了一下分析:
1 荷载引起的裂缝
荷载裂缝是指混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝,主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。
2 温度变化引起的裂缝
混凝土具有热胀冷缩的性质,当外部环境或结构内部温度发生变化时,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中,温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化的主要因素有年温差、日照、骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当等。日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。
3 收缩引起的裂缝
在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因,另外还有自生收缩和炭化收缩。
4 地基础变形引起的裂缝
由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致结构开裂。
二、裂缝的无损检测技术
1、超声波检测。此法用于非破损检测,即以超声波为媒介,获得物体内部信息的一种方法。超声波能很好地传播,对其内部缺陷及其位置等都能准确地检测出来。这种方法是将发射探头和接收探头,布置在混凝土同一面上的裂缝附近,但由于所选用的波形种类纵波、横波及表面波和声学参数声速、频率、相位等的不同,已有许多种具体方法。
2、传感仪器监测。用埋设在混凝土中的仪器进行裂缝监测,常规技术是利用卡尔逊式或弦式测缝计,其控制范围仅属点式检测,由于裂缝出现的空间随机性,因此往往漏检,为了及时无遗漏地监测裂缝,必须实施大范围的、连续、分布式监测,即所谓全分布监测。
4、声发射检测法。此法也是利用弹性波进行声学检测的具体检测方法检测裂缝,和其他方法最大的不同是只能检测正在发生的裂缝,不能检测已发生的旧裂缝,对正在发生的裂缝可检测裂缝发生位置声发射源定位,裂缝的大小,扩展情况和种类,以及裂缝的深度等。
三、裂缝的预防与修补
混凝土裂缝是不可避免的,但是可以控制的。控制裂缝,主要从设计、原材料的选择、混凝土配合比和施工工艺等方面入手。
1.结构的设计措施
1)结构的主要作用在于支承荷载,并把它传递到地基。因此,结构设计的主要任务之一就是考虑如何使传力路径尽可能短,越是简捷,效率越高,混凝土材料尽可能受压,同时应尽量避免结构断面突变带来的应力集中,可最大限度避免裂缝的产生。
2)要充分考虑足够的保护层厚度以保护钢筋,但是因种种原因受到限制又不能满足保护层厚度时,可以通过涂刷防碳化涂料来弥补保护层的不足,但选材是一定要注意涂层本身一定要抗碱和紫外线。
3)对地处北方地区的桥梁应有完善的防冻设计。寒冷地区冬季处于十分恶劣的冻融环境,雪后融雪使用盐水,形成盐冻融更为严重。所以设计必须对防冻设计提出严格的要求,施工时对混凝土的配比设计严格控制,应采用引气工艺混凝土,达到防冻要求。
2.施工工艺与养护的控制
混凝土在运输过程中,严禁添加计量外用水,当有必要调整混凝土的塌落度时,必须在专职技术人员指导下,在卸料前加入外加剂,加入后快速搅拌,外加剂加入量与搅拌时间应经试验确定。在浇筑前,混凝土的温度应维持10℃至30℃之间,浇筑混凝土前,应针对工程特点、施工环境条件与施工条件事先设计浇筑方案,包括浇筑起点、浇筑进展方向和浇筑厚度等;混凝土浇筑过程中,不得无故更改事先确定的浇筑方案。混凝土的浇筑应连续进行,如因故必须间断,间断时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间。混凝土的运输、浇筑及间歇的全部时间不得超过120 min。所有混凝土,一经浇筑应立即进行全面的捣实,使之形成密实、均匀的整体,对引气混凝土,振捣棒脉冲的频率应不大于6000Hz。
3.施工过程中的控制措施
混凝土施工中采取相应的措施,如降低混凝土的浇筑温度,无筋或少筋混凝土中埋放块石、混凝土早期升温阶段采取散热降温措施、混凝土降温阶段采取保温措施、合理设置施工缝、采取二次抹面、加强混凝土养护等措施;进行混凝土温度应力计算,对薄弱部位采取加强措施。
四、结语
综上所述,设计疏漏、施工低劣、监理不力均可能使混凝土桥梁出现裂缝。只要我们在设计、施工工艺、材料选择以及后期的养护过程中能够充分考虑的各种因素的影响,还是完全可以避免危害结构的裂缝的产生。
参考文献:
[1]侯林平 现行桥梁检测与加固的反思[J] 交通科技 2005
桥梁工程监测方案范文4
关键词:桥梁健康监测;损伤识别;状况评估;传感元件;
中图分类号:U445 文献标识码:A 文章编号:
引言
桥梁的生命过程一般包括规划与论证、设计、施工、运营管理以及养护维修等几个阶段,以往人们往往只关注设计与施工阶段,但桥梁在建造和使用过程中由于受到环境、有害物质的侵蚀,车辆、风、地震、疲劳、人为因素等作用,以及材料自身性能的不断退化,导致结构各部分在远没有达到设计年限前就产生不同程度的损伤和劣化。由于缺乏对桥梁的科学监测与管理,桥梁的健康状况信息得不到及时反馈,国内外,因桥梁的突然倒塌与破坏造成人车坠毁的重大事故屡见不鲜,不仅影响了交通还带来了巨大的经济损失。在这种情况下,人们对现代桥梁的质量和寿命才逐渐关注起来,尤其是随着桥梁分析理论、施工技术、材料性能的迅速发展,桥梁的结构越来越柔,跨度越来越大,对桥梁结构进行健康监测就显得尤为重要。本文首先概述了桥梁健康监测技术的概念及重要意义,然后对其系统构成及应用实例也作了简要介绍。
桥梁健康监测技术简介
桥梁健康监测系统(Bridge Health Monitoring System,BHMS)是一个融合了现代信息技术、计算机技术、网络技术、现代检测技术和结构损伤诊断技术、安全性评估技术等的新兴技术。1997年,Housner等对结构健康监测进行了定义:“在现场进行结构特性,包括结构响应的无损检测和分析,其目的是:如果有损伤,则进行损伤识别、确定损伤的位置、估计损伤的严重程度并评价损伤对结构影响后果”。即一个结构健康监测系统必须同时能够进行结构损伤检测和状况评估。
目前,大型桥梁的健康监测、养护与维修得不到应有的重视,往往是在出现问题后才亡羊补牢。传统的检测方法由于其滞后性、效率低,造成桥梁管理成本的提高与资源配置的不合理,已跟不上桥梁发展的需求。在这种情况下,建立桥梁健康监测与安全评定系统,能够大大提高检测效率,实时掌握桥梁状态变化,评价桥梁的承载能力和使用功能,以及桥梁的安全可靠性,其意义在于:
及时把握桥梁结构运营阶段的工作状态,识别结构损伤以及评定结构的安全、可靠性与耐久性;
为运营、维护、管理提供决策依据,可以使得既有桥梁的技术改造决策更加科学、改造技术方案的设计更加合理、经济;
验证桥梁设计建造理论与方法,完善相关设计施工技术规程,提高桥梁设计水平和安全可靠度,保障结构的使用安全,具有重要的社会意义、经济价值和广泛的应用前景。
系统研究方法分析
桥梁由完好到破坏是一个逐步损伤演变的过程,直接源于环境有害物质的侵蚀,车辆、地震、风及各种人为因素的影响,以及材料自身性能变化等结构损伤的存在。1971年,美国制定了国家桥梁检测标准(NBIS),提供了检测方法的细节、检测时间间隔和检测人员资格的统一指导,随后世界各国在桥梁检测方面都有了很大的发展。
目前,通常从三个方面对桥梁损伤信息进行监测:风、车辆、温度、压力等荷载等环境作用;利用无损检测技术对应力、应变、裂纹、疲劳等局部响应情况进行监测;位移、速度、加速度、挠度、索力、振动特性、状态反应等结构整体响应情况。
在整个桥梁健康监测系统中,各类高性能智能传感元件、信号采集与通讯系统、综合监测数据的智能处理与动态管理系统、结构实时损伤识别、定位与模型修正系统、结构健康诊断、安全预警与可靠性预测系统是关键部分,监测系统基本组成见下图所示。
图1 监测系统结构
结语
随着现代检测技术和计算机通信技术的迅猛发展,桥梁综合健康监测技术越来越趋于智能化、实时化、自动化和网络化。但是目前的检测系统也普遍存在一些技术问题,如缺乏有效的传感器优化布设评估标准,随着信息需求量的增多,监测指标体系越来越庞大,如何确定传感器的最优布置点就成了目前研究的热点;桥梁工程自身体积大、质量重,具有较低的自然频率和振动水平,动态响应易受环境状态、非结构构件等影响,目前还没有一个损伤指标可以全面、敏感地反映桥梁损伤状态。
参考文献
[1] 张莹.浅谈桥梁健康监测技术方法[J].城市建设理论研究,2012(5).
桥梁工程监测方案范文5
关键词:桥梁施工;测量技术;测量方案
中图分类号:K928.78 文献标识码:A 文章编号:
引言
桥梁是交通系统的重要组成部分,其安全性能是人们长期以来一直关注的一个重要问题。随着城市的发展,桥梁也正向着轻结构、美观及大跨径的方向不断发展,因此对桥梁施工的要求也越来越高。桥梁施工过程中的测量技术对于桥梁的建设质量有着非常重要的影响,随着科技的进步与社会的发展,桥梁的建设工艺也发生了极大地转变,对于桥梁的测量技术更是提出了全新的要求。本文对桥梁施工测量技术措施方面进行了探讨。
一、建立准确而有效的施工控制网点
在进行桥梁建设过程中,施工控制网点的建立对于桥梁的有效测量具有非常重要的意义,如果施工网点建立的有效而准确,不仅可以为后期具体测量做好了准备,还为施工过程中的放样与变形监测打下了坚实的基础。近些年来,桥梁建设的工艺越来越复杂化,建设规模和跨度也在不断的扩大,桥梁结构也出现了许多新颖的表现形式,桥面增高,而建设周期也同时在不断地拉长。这些变化给桥梁建设前期的施工控制网点工作的建立带来了新的挑战,也促使控制网点的建立在近些年的不断地推陈出新。
众所周知的是,施工控制网主要包括平面控制网和高程控制网。两种控制网结构可以在桥梁建设过程之前,以立体、多面化的方式为具体的施工过程提供控制点的参考。平面控制网的建立一般通过三角网的方式来取得,在科技发展越来越成熟的今天,GPS技术也被广泛的的运用到桥梁建设过程中,为平面控制网的有效形成提供了技术支持。有关平面控制网的具体特型和精度,一般都是根据工程具体布局和特点制订的。为了保证工程施工的精度,也为了给后期的放样工作提供方便,在进行平面施工控制网的建立时,需要将其投影到对应的高程控制面上。由于最近几年内,桥梁建设的施工工期越来越长,控制网的各个标点的建立,必须要在稳固的基础上建立,如果是在松软地区建立控制标点,则必须要在该点埋设钢管,用来提高控制点的相对稳定性。
精密水准测量法是在高程控制网建立过程中运用的较为普遍的一种测量方法。在进行高程控制网点的建立过程中,为了使河流两岸的高程系统的相关数据保持一致,就必须要采用跨河水准测量。如果高程控制网平差,只需要选用某一岸的一个点作为基准点即可;当河流两岸都有高级水准点时,而在检测之后确认其不存在系统差时,才能将其都作为已知点使用。
当然,在现代社会桥梁建设的控制网点建设过程中,必须根据实际情况进行灵活处理,譬如说大型的桥梁建设施工网通常情况下都会分为两级进行控制点的布设。整桥和与之相关的重要的附属工程作为首级控制网点进行布设,而桥梁工程的局部位置则可列为二级控制网点进行布局。通常情况下,首级施工控制网需要在桥梁施工前期就必须布设完毕,方便桥梁施工过程中的使用,而二级加密网则可以在施工进行的过程中,根据其进度和相关的具体问题进行布设。值得注意的一点是,桥梁建设对于控制网的精度要求一般都比较高,为了保证测量成果的准确性,在进行二级控制网点的布设过程中,都应该预留出一个点位的稳定期,从而保证数据的准确性。
由于测量数据准确可靠、测量方式较为快捷方便,因此,GPS技术在近些年来的桥梁控制网点布设过程中运用的越来越普遍,值得注意的一点是,由于GPS技术的特殊性,因此,在利用它来建立相关的施工控制网点时,必须保证点位附近的天空开阔度,且没有电波的辐射和反射源。其次,由于在桥梁施工过程中,大多数都采用的是全站仪,所以必须保证两个控制点之间一直处于通视状态,而相对于一些重要的控制点,则必须保证两个以上控制点的通视。
二、GPS技术在施工放样过程中的运用
前方交会法和距离交会法是在桥梁的施工放样过程中运用的较为普遍的两种方法,但在全站仪越来越普遍的运用,桥梁施工的放样工作都借助于全站仪坐标法进行完成。它主要通过钢尺来丈量核放样点之间的相对关系,对于一些基础桩的放样工作来讲,GPS技术则是一种较为理想的工具。
与其他的放样工具相比,GPS技术具有一种天然的优势。包括全站仪测量仪在内的测量方法,对于测量过程中的各方面要求较为复杂,既要控制点的通视状态,测量过程费工又费时,最为主要的精度结果还不均匀,而GPS技术则不需要在通视的状态下就可以完成,并且不会产生误差的累积。相对于其他的放样测量方法,GPS技术能够高效、快速的完成测量和放样任务。
三、几种常用的变形监测手法
在桥梁的变形监测过程中垂直位移监测、水平位移监测和挠度观测三种检测方法,运用的较为普遍。垂直位移监测是指通过定期的对布设在桥墩台上的观测点与基准点的高差,来求得观测点的高程,然后再利用不同时期观测点的高程来计算出桥梁墩台的位移数值。垂直位移监测主要有精密水准测量、三角高程测量、液体静力水准测量、压力测量法和GPS测量。在具体的测量过程中,应该根据桥墩观测点与基准点的高差,来判断应该使用哪种检测方法。
水平位移监测的相关测量方法的选择应该与桥梁的结构有着紧密的关系。基准线法以及测小角法比较适合直线形桥梁,而三角测量法、交会法以及导线测量法则比较适合于曲线桥梁。测量人员应该根据桥梁的具体结构进而选择适用的水平位移测量方法。
建成的桥梁在营运过程中,必然会因为不断地承受静荷载和动荷载而产生挠曲变形,而挠曲变形的度数也对桥梁的质量存在很重要的参考价值,所以,在桥梁交付使用之前或者已交付使用之后,需要进行定期的挠度测量。桥梁的挠度测量是桥梁质量检测的重要组成部分。由于静荷载和动荷载对于桥梁的承受力和挠曲度影响不同,所以,桥梁的挠度观测也应该分为静荷载挠度观测和动荷载挠度观测。
在进行静荷载挠度观测的过程中,需要测定桥梁的自重与构件安装误差引起的桥梁的下垂量,而动荷载挠度测量主要针对的是当车辆通过桥梁时,桥梁因为其重量和冲量双重作用量而引发的挠曲变形量度。悬锤法、经纬仪直接测量法、水准仪逐点测量法和摄影测量方法是在近些年来普遍运用的桥梁挠度测量法,而具体的使用方法还应该依据测量过程中的现实情况而定。
结束语
桥梁施工测量是施工中技术含量较高的工作,做好桥梁施工中的测量工作可以起到指导施工节约成本的作用。在测量工作中一定要以精益求精的态度,因为测量的准确与否直接关系到桥梁施工质量的好坏,除此之外,桥梁的挠度和承载能力与其测量精确度也有着直接的联系,如果测量时出现问题就可能会造成巨大的损失。所以桥梁施工人员在做好各方面配合的同时也要认真细致负起责任把测量工作做好。
参考文献
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桥梁工程监测方案范文6
Abstract: Bridge inspection purpose is to provide the basis for bridge daily maintenance management, and the purpose of the bridge structure detection is through the overall evaluation of Bridges using the status quo, to provide accurate and comprehensive data for bridge reinforcement and reconstruction. Bridge inspection and bridge structure testing to ensure the normal operation and maintenance of bridge is very important, this article has carried on the detailed analysis and discussion, has made an exposition of bridge reinforcement method.
关键词:桥梁检查桥梁结构检测加固方法
中图分类号:U445.7+2文献标识码: A 文章编号:
一、进行桥梁检测与评估的重要意义
我国的基础设施建设正在飞速发展,这就使得道路桥梁建设随之得到不断发展,然而道路桥梁的质量事故也在不断增加。这些问题给我们敲响了警钟,提醒我们必须做好桥梁建设质量工作和桥梁的检测和检查工作。
桥梁建设是一项重大而复杂的工程,建设耗时耗材,所以在桥梁的使用中应该加强检测和维护,使得桥梁的使用年限不断增加。通过全面、细致、深入的现场检测,了解和掌握桥梁的使用状况、缺陷及损伤情况,并且通过一定的技术手段明确缺陷和损伤的性质、部位、严重程度及发展趋势等情况,以便查找缺陷及损伤产生的部位及原因,同时进一步分析评价缺陷及损伤对桥梁使用性能和承载力的影响程度预测,这也为桥梁的维护及加固工作提供了及时而科学准确的数据资料。
通过对桥梁的全面检测,还可以准确系统地收集桥梁使用过程中的技术数据,作为桥梁档案的重要内容,不断充实桥梁数据库,为桥梁的科学管理提供必要的理论和数据支持。另外,通过不断采取科学合理的检测方法,在重要位置和重要时间段布设长期监测设备能够保证桥梁健康监测系统的建立,以确保桥梁的长期安全运营,从而达到了在保证行车质量的情况下,发挥其最佳经济效益和社会效益。
二、桥梁的检测依据
桥梁检测作为桥梁施工质量管理中的一个重要环节,在桥梁工程建设中起着重要作用,也是确保桥梁施工质量的前提和基础,因此应准确适用桥梁的检测依据。目前应逐步建立健全桥梁检测的法律体系,只有这样才能为桥梁工程质量管理工作提供有效依据。一直以来,政府对桥梁的检测工作都非常重视,颁发了一系列桥梁检测的标准和规范,为我国的桥梁检测工作提供了重要的依据。目前比较常用标准和规范有《公路工程技术标准》、《大跨径混凝土桥梁的试验方法》、《公路桥涵养护技术规范》、《公路工程质量鉴定办法》及《城市桥梁养护技术规范》等。
三、桥梁检测的主要内容
1、桥梁的外观检测
外观检测属于一般检测,主要是日常的检测。对桥梁进行外观病害检查打分,是为了了解和掌握桥梁结构的外观损坏状况,然后根据桥梁损坏状况的打分及评定类别,方便以后对桥梁的进一步维修。对桥梁进行外观检查主要的检查方法是现场人工检测,重点检查桥梁各部位的裂缝和破损情况。
2、桥梁结构检测
桥梁检测除了日常的外观一般性检测外,还要定期对桥梁技术状况做进一步的检测。与外观检测不同,这种检测需要由专业技术人员使用专门检测仪器设备来实施完成,要求应用无破损检测手段对桥梁进行全面的检测,并要详细记录数据,检测后确定损毁部位和损毁程度,正确评估损坏将要造成的后果及桥梁的耐久性和承载能力,通过科学计算和预测潜在缺陷可能给桥梁结构带来的危险,同时确定维修工程的实施方案。
3、桥梁特殊情况的检测
进行桥梁特殊检测的内容包括以下几方面内容。在无法确定桥梁病害原因和承载能力时就需要对桥梁进行特殊检测。对已经发现病害的准备加固维修的桥梁维修前,也需要进行技术方面的检测,通过获得的技术数据来作为相应维修的依据。另外,在自然灾害过后需要对桥梁进行碱性技术检测,通过检测来评估其损害程度以便依据相关检测内容来及时进行维修和加固。
四、桥梁加固方法 加固,简单来说,对于楼面混凝土裂缝修补加固,我们采用树脂灌浆液灌浆和粘贴玻璃纤维布加固的综合处理方法。前者可以封闭裂缝,防止钢筋锈蚀,增强现浇板的整体受荷性能,提高抗剪能力;后者可以提高楼板结构的承载能力,起到补强加固作用。由于树脂玻璃纤维加固层厚度很小,并且表面可以钻孔,涂抹涂料,所以加固后不会影响使用净空,不会影响建筑功能和外观。旧桥加固方法可综合为以下几类。
1、桥面补强层加固法 在梁顶上加铺一层钢筋混凝土层,一般先凿除旧桥面,使其与原有主梁形成整体,达到增大主梁有效高度和抗压截面强度、改善桥梁荷载横向分布能力,从而达到提高桥梁的承载能力的目的。
2、增大截面和配筋加固法 当梁的强度、刚度、稳定性和抗裂性能不足时,通常采用增大构件截面、增加配筋、提高配筋率的加固方法。这种方法是在梁底面或侧面加大尺寸,增配主筋,提高梁的有效高度和抗弯强度,从而提高桥梁的承载力。该法广泛用于梁桥及拱桥拱肋的加固。
3、体外预应力加固法 对于钢筋混凝土桥,预应力混凝土梁桥或板桥,采用对受拉区施以体外预加力进行加固,可以抵消部分自重应力,起到卸载的作用,从而较大幅度地提高梁的承载能力。体外预应力加固法的优点是:在自重增加很少的情况下,能够大幅度改善和调整原结构的受力状况,提高承重结构的刚度和抗裂性能。桥梁营运影响较少,可在不限制通行的条件下进行施工。预应力加固法既可作为桥梁通过重车时的临时加固手段,又可作为永久性提高桥梁荷载等级的措施。目前常用下撑式预应力拉杆加固法和外部预应力钢丝束加固法两种。
4、改变结构受力体系加固法 改变结构受力体系加固法是通过改变桥梁结构受力体系以达到提高结构整体承载能力的目的,是一种变被动为主动的加固方法。包括在梁的中间部位增设支点,增设托梁、拨去柱子,将多跨简支梁变为连续梁等力“法。改变结构的受力体系能大幅度地降低计算弯矩,提高结构构件的承载力,达到加强原结构的目的。通常,支柱采用砖柱、钢筋混凝土柱、钢管注或型钢柱,托架、托梁常为钢筋混凝土结构或钢结构。