津?yàn)I輕軌橋墩主動(dòng)托換全方位監(jiān)測(cè)方案

津?yàn)I輕軌橋墩主動(dòng)托換

全方位監(jiān)測(cè)方案1工程概況2工程特點(diǎn)3全方位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)4無線傳輸系統(tǒng)5系統(tǒng)集成6監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的維護(hù)1工程概況1.1

橋墩托換橫斷面示意圖

1.2

托換大梁平面示意圖2工程特點(diǎn)采用9根樁（33個(gè)千斤頂）承托兩跨連續(xù)格構(gòu)式大梁托換兩個(gè)橋墩構(gòu)成復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)體系A(chǔ)339墩為制動(dòng)墩，A340墩為連接墩，兩墩柱的受力特點(diǎn)相差較大，兩個(gè)墩均處于千分之六縱坡的緩和曲線上托換軸力大，托換的兩個(gè)橋墩的軸力共約14000kN，而且輕軌線路無法采取加固措施2工程特點(diǎn)托換施工需要在不中斷津?yàn)I輕軌運(yùn)營(yíng)的狀態(tài)下進(jìn)行，嚴(yán)格控制，動(dòng)荷載影響地質(zhì)條件差，托換樁采用摩擦樁，樁長(zhǎng)最大達(dá)到90m，沉降周期長(zhǎng)，沉降控制困難監(jiān)測(cè)周期長(zhǎng)，對(duì)托換結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)穩(wěn)定性要求高，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、分析的功能要求強(qiáng)

3全方位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1軌道應(yīng)力與行車安全指標(biāo)監(jiān)測(cè)3.2橋梁線形監(jiān)測(cè)3.3橋梁振動(dòng)響應(yīng)監(jiān)測(cè)3.4橋墩位移監(jiān)測(cè)3.5橋墩橫向振動(dòng)監(jiān)測(cè)3.6托換大梁的線形、位移監(jiān)測(cè)3.7托換大梁的應(yīng)力、應(yīng)變監(jiān)測(cè)3.8托換大梁與橋墩連結(jié)點(diǎn)部位應(yīng)力、變形監(jiān)測(cè)3.9托換樁的軸力、應(yīng)變及沉降監(jiān)測(cè)應(yīng)變片——測(cè)試墩頂豎向位移、轉(zhuǎn)角位移、溫度變化、車輛動(dòng)荷載等引起的鋼軌應(yīng)力改變量應(yīng)變花——測(cè)試分析軌道的輪軸橫向力、脫軌系數(shù)和輪重減載率，分析輕軌車輛運(yùn)營(yíng)的安全性3.1軌道應(yīng)力與行車安全指標(biāo)監(jiān)測(cè)

鋼軌內(nèi)側(cè)應(yīng)變花布設(shè)圖5監(jiān)測(cè)輕軌運(yùn)營(yíng)安全性指標(biāo)的鋼軌外側(cè)應(yīng)變花布設(shè)

鋼軌外側(cè)應(yīng)變花布設(shè)3.2橋梁線形監(jiān)測(cè)A337#～A343#兩聯(lián)六跨連續(xù)梁的梁端和各跨四分點(diǎn)處兩側(cè)對(duì)稱布設(shè)橋梁線形觀測(cè)點(diǎn)，用精密水準(zhǔn)儀觀測(cè)橋梁的線形變化

3.3橋梁振動(dòng)響應(yīng)監(jiān)測(cè)在A338-A339、A339-A340和A340-A341三個(gè)橋跨的跨中布設(shè)豎向、橫向加速度和位移傳感器可以用于評(píng)價(jià)托換對(duì)輕軌橋梁的影響，判斷因施工降低的速度是否可以恢復(fù)正常3.4橋墩位移監(jiān)測(cè)A337-A343七個(gè)橋墩的墩頂布設(shè)靜力水準(zhǔn)儀，在開企口植筋、張拉4#、5#橫梁、預(yù)頂升、截除墩柱、荷載轉(zhuǎn)換以及地道開挖等施工過程中，實(shí)時(shí)觀測(cè)墩頂?shù)呢Q向位移和縱橫向轉(zhuǎn)角（用靜力水準(zhǔn)儀測(cè)得的高差與距離之比表示）A338-A341四個(gè)橋墩的墩頂布設(shè)小棱鏡和反射片，用1秒級(jí)全站儀觀測(cè)墩頂?shù)臋M向位移、縱向位移

3.5橋墩橫向振動(dòng)監(jiān)測(cè)A338-A341四個(gè)橋墩的墩頂布設(shè)位移傳感器在開企口植筋、張拉4#、5#橫梁、預(yù)頂升、截除墩柱、荷載轉(zhuǎn)換以及地道開挖等施工過程中，測(cè)試墩頂?shù)臋M向振動(dòng)位移和橋墩的橫向自振頻率用以分析托換體系不同施工階段對(duì)輕軌橋梁的影響，也可以反映出托換體系剛度的“時(shí)變”過程

3.6托換大梁的線形、位移監(jiān)測(cè)托換大梁布設(shè)6個(gè)靜力水準(zhǔn)儀，含1個(gè)設(shè)在遠(yuǎn)處的基準(zhǔn)托換大梁縱梁（各跨的七分點(diǎn)）和1～5#橫梁（各跨的四分點(diǎn)）布設(shè)線形觀測(cè)點(diǎn)托換大梁的兩端分別布設(shè)兩個(gè)反射片，用1秒級(jí)全站儀觀測(cè)預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉、墩柱截除、荷載轉(zhuǎn)換、地道開挖等施工過程中托換大梁的水平位移

3.7托換大梁的應(yīng)力與應(yīng)變監(jiān)測(cè)3.8托換大梁與橋墩

連結(jié)點(diǎn)部位應(yīng)力、變形監(jiān)測(cè)在被托換墩最下層植筋中，布設(shè)鋼筋應(yīng)力計(jì)，監(jiān)測(cè)托換施工中植入鋼筋的軸力在4#、5#托換橫梁上表面與既有橋墩接頭部位沿橋墩的兩個(gè)長(zhǎng)邊的布置4個(gè)測(cè)縫計(jì)，測(cè)試墩柱與托換梁接頭的相對(duì)滑移量在墩梁連接點(diǎn)的上部和下部橋墩上各選取一個(gè)截面，四周布置外貼鋼弦應(yīng)變計(jì)3.9托換樁的軸力、應(yīng)變及沉降監(jiān)測(cè)每根托換樁的頂部布置1個(gè)靜力水準(zhǔn)儀,含1個(gè)設(shè)在遠(yuǎn)處的基準(zhǔn)，共10個(gè)1#、4#、7#、3#、6#和9#等六個(gè)樁身距頂部2.0m處沿橋梁縱向的對(duì)角線分別布設(shè)2個(gè)鋼筋應(yīng)力計(jì)在距離1#、4#、7#、3#、6#和9#等六個(gè)托換樁頂部4.0m和8.0m兩個(gè)位置布設(shè)鋼弦應(yīng)變計(jì)

4無線傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用

無線傳感單元Radio無線傳感單元Radio傳感器傳感器數(shù)據(jù)接收單元數(shù)據(jù)無線傳輸5系統(tǒng)集成津?yàn)I輕軌橋墩主動(dòng)托換監(jiān)測(cè)方案共包括水準(zhǔn)測(cè)點(diǎn)67個(gè)，位移觀測(cè)點(diǎn)12個(gè)，鋼筋應(yīng)力計(jì)52個(gè)，鋼弦應(yīng)變計(jì)108個(gè)，測(cè)縫計(jì)8個(gè)，靜力水準(zhǔn)儀32個(gè)，動(dòng)響應(yīng)測(cè)點(diǎn)16個(gè)，動(dòng)應(yīng)力測(cè)點(diǎn)52個(gè)，共計(jì)347個(gè)測(cè)點(diǎn)構(gòu)成了靜態(tài)與動(dòng)態(tài)相結(jié)合、分析指標(biāo)與控制指標(biāo)相結(jié)合、人工讀數(shù)與自動(dòng)采集相結(jié)合、實(shí)時(shí)測(cè)試與定時(shí)測(cè)試相結(jié)合的多層次、全方位的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)共同構(gòu)成了托換施工的“耳目”感知系統(tǒng)6監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的維護(hù)——保證耳聰目明數(shù)