我國是世界第一橋梁大國,目前公路橋梁已超過75萬座、城市橋梁約10萬座、鐵路橋梁約7萬座。目前,大量的橋梁未老先衰,經過20多年后,會進入病害多發(fā)期,而我國30年以上的橋梁占比,目前國內約占20%,預計2044年占比為60%。隨著在役橋梁老齡化的到來,橋梁的健康監(jiān)測如同人體的體檢,就顯得格外重要。本文以威高大橋為例,闡述一下橋梁健康監(jiān)測的幾個要點。
首先,我們要全面了解工程概況、監(jiān)測目的。一般情況下,需要監(jiān)測的橋梁基本都具有以下幾個特點之一:(1)高等級路線(2)結構復雜(3)特大橋、大橋;業(yè)主監(jiān)測目的多為基于橋梁的重要性,需及時橋梁的技術狀況、確保橋梁的安全運營、并在橋梁出現(xiàn)問題時及時報警。本文介紹的威高大橋,主要的工程概況是:橋梁所在道路為城市次干道,設計荷載為城-A級,設計洪水頻率為1/100,安全等級為一級,設計使用年限為100年。橋梁為東西走向,與橋下河流正交,橋梁全長498m,主橋采用36+80m的拱梁組合體系,主梁采用鋼箱梁,拱肋采用飄帶拱體系,西岸引橋采用30m預應力砼組合箱梁,東岸引橋采用19、20m跨徑鋼筋混凝土現(xiàn)澆箱梁。主橋橋面寬度為24m,橋面布置為:4.0(人非)+0.5m(防撞護欄)+15m(機動車道)+0.5m(防撞護欄)+4.0m(人非)=24m。業(yè)主監(jiān)測目的為:調查過車時橋梁結構響應、給出安全預警值、提示需立即對結構進行檢查和維修。
其次,制定可行性方案。方案的制定要了解結合監(jiān)測的目的、現(xiàn)場狀況,同時參考國家規(guī)范、相關技術要求,并符合法律法規(guī)。本次方案旨在根據(jù)大橋的結構特點、地理氣候環(huán)境及國內外相關實踐經驗,建立一套功能強大、性能優(yōu)良、體系合理、技術成熟的系統(tǒng),并使維護管理費用保持在比較經濟合理的水平。具體表現(xiàn)要求為,系統(tǒng)要自動、連續(xù)、穩(wěn)定、可靠地工作,盡可能采用統(tǒng)一傳感技術、簡單的拓撲結構,先進成熟的技術和產品,人機界面友好,方便操作,長期穩(wěn)定工作特點、兼顧未來升級、換代等需求,考慮橋梁結構易損性分析的結果、實時監(jiān)測與定期檢測相結合。根據(jù)以上原則,在大橋重要及易損性構件位置上布設測點,最終形成了五個子系統(tǒng)、七項監(jiān)測項目的設計。
最后,工程現(xiàn)場的實施、相關糾偏繼而給出鑒定結論與處理建議。方案的實施需要有經驗的工程師去完成,準確地安裝及調試是成功的關鍵。在項目實施的過程中,需優(yōu)化工序,合理安排作業(yè),并進行復核控制,最大程度地消除誤差。在發(fā)生預警時,需及時匯報給業(yè)主,并及時進行查勘核實;對已經出現(xiàn)問題的,分析原因,評估其嚴重程度,并給出處理建議。
健康監(jiān)測的一個縮影是振動測試,所以對于接觸不多的同事,建議先去多了解一下公司的振動測試,那里能找到解法。
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