本文摘要：大橋上部構(gòu)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(gòu)造檢測內(nèi)容和方法，分析各部分檢測結(jié)果，以減少橋梁病害�？梢园l(fā)表路橋論文的期刊有《 城市道橋與防洪 》(月刊)創(chuàng)刊于1984年，由上海市政工程設(shè)計研究院主辦。是面向全國城市交通、道
大橋上部構(gòu)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(gòu)造檢測內(nèi)容和方法，分析各部分檢測結(jié)果，以減少橋梁病害�？梢园l(fā)表路橋論文的期刊有《城市道橋與防洪》(月刊)創(chuàng)刊于1984年，由上海市政工程設(shè)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(jié)合的實用性很強的技術(shù)類刊物。本刊由中華人民共和國建設(shè)部主管，上海市政工程設(shè)計研究總院主辦，全國城市道路與橋梁技術(shù)情報網(wǎng)協(xié)辦，國內(nèi)外公開發(fā)行。
為了解崖門大橋投入運營后結(jié)構(gòu)狀態(tài)，對索力、主梁標(biāo)高、塔頂水平位移的變化情況進(jìn)行了長期監(jiān)測，對結(jié)構(gòu)病害進(jìn)行日常和定期檢查，并分析了監(jiān)測數(shù)據(jù)。長期監(jiān)測結(jié)果表明，崖門大橋索力、主梁標(biāo)高和塔頂水平位移變化均處于正常范圍。
關(guān)鍵詞：
監(jiān)測;索力;標(biāo)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(shè)計為塔、墩、梁固結(jié)雙塔單索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，主跨為338m，當(dāng)時在同類型橋梁中居亞洲第一、世界第二。主橋橋面處設(shè)計基準(zhǔn)風(fēng)速為60.0m/s，設(shè)計荷載為汽車—超20級，驗算荷載為掛車—120。采用塔梁固結(jié)柔性墩體系，每側(cè)邊跨設(shè)置一個輔墩，跨徑組合為50m+115m+338m+115m+50m;主梁為單箱五室預(yù)應(yīng)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?qū)?2m，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(biāo)準(zhǔn)索距6m，單索面由2個豎向近似平行的拉索索面構(gòu)成。主墩基礎(chǔ)采用18根直徑3m的鉆孔灌注樁。崖門大橋設(shè)計新穎，采用TMD控制技術(shù)，使處于崖門風(fēng)口上的大橋斜拉索減振50%，有效降低斜拉索的風(fēng)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(xiàn)澆注施工新工藝，確保了箱梁內(nèi)優(yōu)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(jié)構(gòu)的狀態(tài)，委托華南理工大學(xué)對該橋索力、主梁標(biāo)高和塔頂水平位移進(jìn)行了長期定期監(jiān)測。
1檢測內(nèi)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(yù)先安裝傳感器情況的現(xiàn)役斜拉橋的索力測量，該法設(shè)備可重復(fù)使用，精度較高，按現(xiàn)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(huán)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(xiàn)場標(biāo)定，獲取斜拉索振動固有頻率與索力的對應(yīng)關(guān)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(yīng)安排在夜間溫度穩(wěn)定、交通流量小的時段進(jìn)行。
1.2主梁標(biāo)高測量
主梁標(biāo)高測量采用徠卡NA2精密水準(zhǔn)儀、徠卡GPM3平行玻璃板測微器配合銦鋼尺，測量精度可達(dá)0.1mm。主梁標(biāo)高以塔中心主梁處為基點，撓度觀測結(jié)果均為主梁相對基點的撓度。全橋撓度測點重新布設(shè)，在主梁中心線處埋設(shè)防腐蝕的測點，全橋共布設(shè)了49個測點。邊跨測點以塔根處13#點為水準(zhǔn)基點，中跨測點以14#點為水準(zhǔn)基點。后續(xù)測量采用2007年12月主梁標(biāo)高初值，進(jìn)而得出標(biāo)高的相對變化值(圖1)。最后一次主梁標(biāo)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(jìn)行，棱鏡安裝于塔頂，測量基準(zhǔn)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(jié)構(gòu)病害該橋營運期已超過10年，為系統(tǒng)掌握該橋的技術(shù)狀況，評價技術(shù)等級和技術(shù)性能，并及時采取有針對性的養(yǎng)護(hù)計劃和方案，2010年后每年進(jìn)行一次全面系統(tǒng)的定期檢查。主要檢查內(nèi)容：主梁、墩臺及基礎(chǔ)外觀缺陷檢查。
2檢測結(jié)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(jìn)行了測量，表1至表2僅列部分斜拉索索力數(shù)據(jù)，2014年索力數(shù)據(jù)分別與2004年初始值、2012年測量值進(jìn)行比較，進(jìn)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(shù)據(jù)，經(jīng)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(biāo)高
主梁標(biāo)高均以塔根處測點為基準(zhǔn)點，標(biāo)高測量結(jié)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(shù)時卡準(zhǔn)大數(shù)上下跳動時的中間部位，盡量延長讀數(shù)時間，觀察讀數(shù)的跳動范圍，減小讀數(shù)誤差。由于精密水準(zhǔn)儀具有良好的光學(xué)性能和精密性，能把調(diào)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(jié)果符合二等水準(zhǔn)測量規(guī)范。
2.4結(jié)構(gòu)主要病害和處治
歷年檢查該橋病害較少，結(jié)構(gòu)狀況良好，對出現(xiàn)的病害進(jìn)行跟綜檢查，沒有繼續(xù)發(fā)展，評價為二類橋。但也發(fā)現(xiàn)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(jié)構(gòu)進(jìn)行一般性和詳細(xì)檢查，樁身未發(fā)現(xiàn)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(shè)施錯位、銹蝕。經(jīng)委托有資質(zhì)的設(shè)計和咨詢單位進(jìn)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(chǎn)生的不平衡浮力，前后箱體增加臨時連接，局部銹蝕嚴(yán)重補強和防腐處理，及時采取必要的應(yīng)急措施，按計算預(yù)估3～5年內(nèi)能滿足使用要求。但要求每年檢測一次，一旦出現(xiàn)鋼箱厚度達(dá)到臨界厚度1.1倍時，應(yīng)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(guān)，屬砼收縮裂縫。均已封閉處理，提高耐久性。
(4)主箱梁內(nèi)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(xiàn)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(jié)語
(1)2014年第三次索力測量結(jié)果分別與2004年、2012年索力測量結(jié)果進(jìn)行對比，并無明顯差異，索力變化小。
(2)2015年標(biāo)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?lián)?;東岸邊、中跨累計撓度最大值分別為7.4mm、27.9mm(下?lián)?;塔頂最大水平偏位1.9cm(內(nèi)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(nèi)。
(3)經(jīng)長期監(jiān)測結(jié)果表明，崖門大橋索力、主梁標(biāo)高和塔頂水平位移變化均處于正常范圍內(nèi)，定期檢測和日常檢查該橋病害較少，運營狀態(tài)良好。
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