福清觀音埔大橋監(jiān)控階段總結(jié)報(bào)告(第一階段)

1、福清觀音埔大橋監(jiān)控階段總結(jié)報(bào)告 ( 第一階段 )福清觀音埔大橋監(jiān)控斜拉索張拉第一階段匯報(bào)福州大學(xué)福清觀音埔大橋監(jiān)控項(xiàng)目組2012/5/18目錄1工程概述12施工監(jiān)控監(jiān)測(cè)的依據(jù)33工程階段進(jìn)展及施工過程44模型簡(jiǎn)介65測(cè)試儀器簡(jiǎn)介76理論計(jì)算和實(shí)際張拉對(duì)比117結(jié)論1311工程概述福清市觀音埔大橋是位于福清市城關(guān)組團(tuán)，與福百大道相連，位于福清市城區(qū)的中軸線附近，是福清市城區(qū)重要的南北向交通干道，其建設(shè)將吸引大量的交通，從而減小玉融大橋的壓力，作為福清市南大門出城的快速通道。觀音埔大橋北起音西街道辦的霞盛村，順接規(guī)劃寬40m福百大道，南接龍江街道辦的觀音埔村，道路長(zhǎng)1077.55米，規(guī)劃紅線寬度為

2、 40m。觀音埔大橋工程起訖樁號(hào) K0+523.84K0+698.84，橋梁全長(zhǎng)為 175m。起訖墩號(hào)為 1#3#。主橋?yàn)?105m+70m的獨(dú)柱式斜索塔。塔高 58m，塔往錨跨方向傾斜 15度。索塔截面采用沿縱向變厚度鋼筋混凝土矩形結(jié)構(gòu)。塔頂厚度3.8m。塔梁固結(jié)位置厚度 6.53m。主橋結(jié)構(gòu)采用塔、墩、梁固結(jié)體系。觀音埔主橋設(shè)計(jì)行車速度為 40公里 /小時(shí)，橋梁設(shè)計(jì)荷載為城A級(jí)，雙向六車道。圖1-1 觀音埔大橋立面1.1 主橋橋型布置觀音埔大橋主橋全長(zhǎng)175 米，采用斜獨(dú)塔斜拉橋方案，跨徑組合105+70m，1主橋兩頭設(shè)引橋。斜拉索呈扇型布置。大橋主梁為預(yù)應(yīng)力混凝土梁，梁上斜拉索索距在主跨

3、段及錨跨前5 節(jié)段為 6.2m，錨跨尾索間距3.0m。1.2 結(jié)構(gòu)體系主橋結(jié)構(gòu)采用塔、墩、梁固結(jié)體系。索塔采用獨(dú)柱式鋼筋砼結(jié)構(gòu)，塔柱往錨跨方向傾斜 15.251 度。橋面以上索塔總高 56.16m，索塔截面采用沿縱向變厚度鋼筋混凝土矩形結(jié)構(gòu)。塔頂厚度 3.8m，塔梁固結(jié)位置厚度 6.53m，橋塔截面橫向變寬度，拉索區(qū)以下塔柱寬度 3.5m，拉索區(qū)及以上塔柱寬度 4.5m。拉索在塔上采用交叉錨固方式。根據(jù)橋型特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)受力要求，上部結(jié)構(gòu)采用大懸臂單箱三室梁。梁高 3.0m，箱梁采用梯形斷面，頂板寬度 34m，懸臂長(zhǎng)度 3.65m，頂板厚度由標(biāo)準(zhǔn)段的 30cm 變化到 0 號(hào)段處 60cm，底板寬

4、度 15m，底板厚度由標(biāo)準(zhǔn)段的 30cm 變化到 0 號(hào)段處 60cm。腹板共設(shè) 4 道，內(nèi)腹板采用直立形式，厚度為 35cm70cm。外腹板為斜置，厚度為 32cm60cm。橫梁在縱橋向每對(duì)拉索錨固位置布置一道，厚度50cm，懸臂板下對(duì)應(yīng)橫梁位置設(shè)置勁板，厚度 25cm。為了加強(qiáng)大懸臂板和箱內(nèi)頂板的橫向抗彎能力，在每?jī)傻罊M梁之間設(shè)一道頂板橫向加勁肋，并外伸至外挑懸臂板下。斜拉索錨固在主梁中室內(nèi)的橫梁上，錨固區(qū)橫梁加厚至 150cm，形成強(qiáng)大的錨固塊，以利拉索的錨固及力系傳遞。 主梁采用 C50 混凝土，為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。 0 號(hào)現(xiàn)澆段長(zhǎng)度 21.6m，原主梁自 1 號(hào)節(jié)段開始采用掛籃自索塔

5、向主跨側(cè)懸澆施工， 全橋共 14 個(gè)施工節(jié)段，現(xiàn)采用支架施工施工，分為7 個(gè)施工節(jié)段，錨跨采用支架施工工藝。1.3 預(yù)應(yīng)力體系上部箱梁采用縱、 橫、豎三向預(yù)應(yīng)力體系。 箱梁縱向預(yù)應(yīng)力體系采用 15.20 高強(qiáng)度低松弛鋼絞線（標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 1860MPa）及 32 高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋。根據(jù)箱梁結(jié)構(gòu)受力及懸臂施工的特點(diǎn)，預(yù)應(yīng)力鋼束主要采用直線布置方式。這種布束方式具有施工方便特點(diǎn)。箱梁橋面板橫向預(yù)應(yīng)力體系采用 15.20 高強(qiáng)度低松弛鋼絞線（標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度1860MPa），錨具規(guī)格為 BM15-3J ，間距 500mm，橫向預(yù)應(yīng)力每箱獨(dú)立布置。2橫梁采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)， 采用 15.20 高強(qiáng)度低松弛鋼絞線 （標(biāo)

6、準(zhǔn)強(qiáng)度 1860MPa）。箱梁豎向預(yù)應(yīng)力體系采用 32 高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋。1.4 斜拉索設(shè)計(jì)斜拉索采用熱擠聚乙烯高強(qiáng)平行鋼絲拉索，斜拉索采用放射形布置，全橋共 28 對(duì) 56 根斜拉索。標(biāo)準(zhǔn)段索距 6.2m，錨跨尾索間距 3m，塔上索距 1.82.8m。拉索的設(shè)計(jì)安全系數(shù) 2.5，疲勞應(yīng)力幅 200MPa。觀音埔大橋工程規(guī)模大，結(jié)構(gòu)體系復(fù)雜。其施工階段結(jié)構(gòu)的內(nèi)力雖可通過各種方法計(jì)算出來，但由于設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)采用的各項(xiàng)物理力學(xué)或時(shí)間參數(shù)和實(shí)際工程中的相應(yīng)參數(shù)值不可能完全一致，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的實(shí)際內(nèi)力未必能達(dá)到設(shè)計(jì)計(jì)算預(yù)期的結(jié)果，嚴(yán)重的會(huì)影響結(jié)構(gòu)施工過程及長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)的安全。2施工監(jiān)控監(jiān)測(cè)的依據(jù)1）福清市觀音埔

7、大橋工程施工圖設(shè)計(jì)文件 ；2）公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 JTGD60-2004 ；3）公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 JTGD62-2004；4）公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)與木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 JTJ024-85；5）公路斜拉橋設(shè)計(jì)細(xì)則 （ JTG/T D65-01-2007 ）；6）公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（ JTGB01-2003）；7）城市橋梁設(shè)計(jì)準(zhǔn)則（ CJJ11-93）；8）公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 （ JTJ022-85）；9）公路橋涵地基及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī) （JTJD63-2007）；10）公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 （ JTJ004-93）；11）公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范 （JTJ 041-2000）；12

8、）公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) （ JTJ07198）；33工程階段進(jìn)展及施工過程工程到 5 月斜拉橋施工進(jìn)展至如下階段本階段張拉斜拉索M1,M2,S1,S2.施工階段階段現(xiàn)場(chǎng)情況如下。M1底索錨頭M1 塔索錨頭4S1底索錨頭S1 塔索錨頭S2塔索錨頭M2 塔索錨頭5S1.2拉完后圖M1.2 拉完后圖4模型簡(jiǎn)介根據(jù)施工圖和現(xiàn)場(chǎng)情況，建立如下 midas 模型，模型斜拉橋主梁和主塔采用梁?jiǎn)卧?，拉索采用只受拉的索單元。全橋有限元模?張拉 S1,S2,M1,M2 有限元模型5測(cè)試儀器簡(jiǎn)介 概述DH5906 內(nèi)置高靈敏壓阻式加速度傳感器 ,完整的信號(hào)適調(diào)、電壓放大、抗混濾波、數(shù)據(jù)采集和智能鋰電池等組成的

9、硬件系統(tǒng) ,高速、可靠的無線數(shù)據(jù)傳送 , 計(jì)算機(jī)完成海量存貯、實(shí)時(shí)處理、同步顯示。7DH5906 華東測(cè)試儀器現(xiàn)場(chǎng) DH5906 無限振動(dòng)控制器現(xiàn)場(chǎng) DH5906 無限振動(dòng)采集模塊現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集 特點(diǎn)1、內(nèi)置高靈敏壓阻式加速度傳感器；中文視窗 2000/XP 操作系統(tǒng)下采用 VC+ 編制的采樣控制和分析軟件，具有極強(qiáng)的實(shí)時(shí)性以及良好的可移植性、可擴(kuò)充性和可升級(jí)性。2、高性能：多檔滿度值程控切換， DC 250Hz 頻率范圍，最高采樣頻率5kHz，16 位 A/D 轉(zhuǎn)換器。3、方便的強(qiáng)磁吸盤安裝； 遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳送，在視距情況下，可靠傳輸距離約 200m （大于 200m 可選配無線中斷）。4

10、、智能管理可充電鋰電池組供電；以 PC 機(jī)為基礎(chǔ)，完整的硬件和軟件環(huán)境 ,試驗(yàn)結(jié)果一次生成。5、索力計(jì)算功能模塊：利用振動(dòng)測(cè)頻法計(jì)算索力，索力計(jì)算公式考慮了拉索的垂度和抗彎剛度的影響，大大提高了索力的計(jì)算精度；軟件提供自動(dòng)或手動(dòng)尋找索的振動(dòng)基頻功能，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)采集、實(shí)時(shí)計(jì)算、時(shí)時(shí)顯示索力數(shù)值。6、豐富的軟件：專業(yè)的控制分析軟件可完成測(cè)試數(shù)據(jù)的管理、分析處理及實(shí)驗(yàn)報(bào)告生成等。 技術(shù)指標(biāo) :頻率范圍 : DC 250Hz滿度值 :0.2 m/s2、2 m/s2、 20m/s2;8采樣速率 : 2Hz、 5Hz、 10Hz、20Hz、50Hz、100Hz、200Hz;分析頻率 : 1Hz、 2Hz、

11、 5Hz、10Hz、 20Hz、50Hz、100Hz;A/D 分辨率 : 16 位 A/D 轉(zhuǎn)換器 ;系統(tǒng)不確定度 :不大于 1(FULL);抗混濾波器 :7.1 截止頻率 :采樣速率的 1/2.56 倍,設(shè)置采樣速率時(shí)同時(shí)設(shè)定;7.2 阻帶衰減 :大于 -120dB/oct;7.3 平坦度 (分析頻率范圍內(nèi) ):小于 0.1dB;8 存儲(chǔ)深度由計(jì)算機(jī)硬盤空間決定;內(nèi)置鋰電池容量： 11.1V 2200mA;儀器功率 :10.1 工作時(shí)功率小于 0.5W;10.2 待機(jī)時(shí)功率小于 0.2W;11 無線通訊距離：在視距情況下，可靠傳輸離距 200m;12高抗干擾能力和低誤碼率 :基于 FSK 的

12、調(diào)制方式，采用高效前向糾錯(cuò)信道編碼技術(shù)，提高了數(shù)據(jù)抗突發(fā)干擾和隨機(jī)干擾的能力，在信道誤碼率為10-2 時(shí)，可得到實(shí)際誤碼率 10-510-6;13無線工作頻段：載頻頻率429-433MHz ；14采集模塊工作時(shí)間大于40小時(shí);15通訊：直接通過計(jì)算機(jī)內(nèi)置的無線網(wǎng)絡(luò)（ Wi-Fi ）進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送；17采集箱尺寸 : 110mm(長(zhǎng)) 64mm(寬 )51mm(高)(包含強(qiáng)磁吸盤 )； 軟件功能 :實(shí)時(shí)采集、實(shí)時(shí)保存、實(shí)時(shí)顯示、實(shí)時(shí)分析等強(qiáng)大的實(shí)時(shí)性；數(shù)據(jù)預(yù)處理功能： 重采樣低通濾波、消除直流 (均值 )、消除線性趨勢(shì)、曲線擬合、平滑處理、數(shù)據(jù)段的截取、刪除、另存、時(shí)域或頻域的積分與微分、數(shù)字濾波

13、器設(shè)計(jì)及濾波處理等；數(shù)據(jù)加窗：矩形窗、漢寧窗、海明窗、平頂窗等；頻譜分析功能：實(shí)時(shí) FFT 譜、平均譜；索力計(jì)算功能模塊：利用振動(dòng)測(cè)頻法計(jì)算索力，索力計(jì)算公式考慮了拉索的垂度和抗彎剛度的影響，大大提高了索力的計(jì)算精度；軟件通過計(jì)算相鄰頻率之差來得到索的基頻，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)采集、實(shí)時(shí)計(jì)算、實(shí)時(shí)顯示索力數(shù)值。系統(tǒng)框圖為了有效的測(cè)量斜拉索的索力，我司采用DH5906 無線遙測(cè)振動(dòng)（索力）測(cè)9試分析系統(tǒng)（如下圖所示）與施工單位油壓表張拉數(shù)值對(duì)比校核。106理論計(jì)算和實(shí)際張拉對(duì)比5.1 監(jiān)控計(jì)算理論索力值理論索索編號(hào)力值 KNS1812.5S2812.5M11675M216755.2 施工單位通過油壓表控制

14、張拉索力值20%索力40%索力60%索力80%索力100%索力序號(hào)拉索編號(hào)千斤頂編號(hào)油壓表編號(hào)索伸長(zhǎng)油壓油壓索力伸長(zhǎng)油壓索力伸長(zhǎng)油壓索力伸長(zhǎng)油壓索力伸長(zhǎng)力量KN量 mmMpaKN量 mmMpaKN量 mmMpaKN量 mmMpaMpaKNmm1M1-14#90385.03670.01707.541005.018010.051340.018812.561675.01952M1-23#61464.66670.01807.241005.01909.821340.019512.401675.02053S1-12#81935.08650.01756.29812.5178114S1-21#79614.84

15、650.02456.29812.52505M2-14#90385.03670.01657.541005.017510.051340.019012.561675.02006M2-23#61464.66670.01607.241005.01689.821340.018412.401675.01957S2-12#81935.08650.01406.29812.51448S2-21#79614.84650.01406.08812.51505.3 我司現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試索力值索編號(hào)理論索力值測(cè)量索力 (KN)相差（ KN）相差（ t ）允許范圍 5%（t ）是否滿足要(KN)求S1-上812.5843.54-31.04-3.104.07允許范圍內(nèi)S1-下812.5843.54-31.04-3.104.07允許范圍內(nèi)S2-上812.579319.501.954.07允許范圍內(nèi)S2-下812.579319.501.954.07允許范圍內(nèi)M1-