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【摘 要】目前,我国的桥梁由于交通荷载、脉动风荷载等影响,局部构件产生了疲劳实效,若不及早侦查修复,会给后期桥梁维护造成很大困扰.因此加强运营期间的监测和评估对确保桥梁正常使用意义重大.本文以海儿洼大桥为例介绍了健康监控系统与水准网测量双保险管理模式在桥梁运营监测中的应用,望对类似桥梁管理有所帮助.
桥梁论文怎么写
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【关 键 词 】桥梁；监控系统；水准网测量
一、桥梁基本概况
海儿洼大桥位于宣大高速公路五虎山的山区段.宣大高速公路是河北省建成的第一条山区重载公路,是国家“九五”重点公路建设项目.西起阳原县北梁与京大高速公路相连,东至宣化县小曼岭与京张高速公路相连,是晋煤外运与山西北部地区通往北京及东北地区的重要通道.
宣大高速公路设计里程127.023公里.起点桩号为K142+360,终点桩号为K269+383.海儿洼大桥中心点里程桩号为K169+506,全长191.6m,2000年12月份竣工通车.桥梁设计组合跨径为14米+138米+10米+2×8米,主体全长178米,主跨结构为预应力混凝土组合桁架拱桥.组合桁架下弦杆为二次抛物线,矢跨比为1/6,桥梁横跨一条陡峭山谷,桥高达69米.
二、桥梁历史病害及维修监管概况
2003年底对该桥检查中发现：上部承重：竖杆斜杆出现多条横向裂缝,多条裂缝达到40cm-80cm,部分裂缝贯通,个别竖杆现浇段混凝土被严重压碎、露筋,个别杆件根部出现龟裂.全桥杆件湿接头大部分存在干缩裂缝.上部一般承重构件：某排竖杆处存在顺桥向裂缝2条,长度达到4米和5米,宽度为0.25毫米；距实腹段约5米处存在2条长5米,宽0.15毫米的纵向裂缝.
2004年对该桥病害进行了加固处理,加固效果良好.
2006年底对该桥检查中发现上部重要承重构件部分缺损程度标度达到较严重,缺损对使用功能影响重要,缺损发展较快.再次进行加固处治.
2007年经专家论证后,该桥安装了健康监测系统,2009底正式交付使用.
2011年底对该桥加设了水准网高程测量观测.
三、健康监测系统的使用情况
(一)健康监测系统简介
海儿洼大桥健康监测系统监控中心建设主要包括硬件设备建设和软件开发两部分.
硬件设备主要包括软件系统所要求的服务器、工作站计算机及相关辅助设备如光端机、交换机等.软件系统是海儿洼大桥健康监控系统的核心,软件系统主要完成对大桥外站采集数据的接收、处理,统计分析和对大桥现状的评估.
(二)软件系统结构说明及健康监测点位布置
海儿洼大桥健康监测系统软件设计中除了采用常用的C/S（客户/服务器）结构之外又新增加B/S（浏览器/服务器）结构,以方便远程授权用户通过INTERNET访问大桥健康状况.
C/S功能模块主要包括静态监测模块（DataUI.exe）、动态监测模块（Bridge.exe）、健康安全评估模块（DataUI.exe）三大部分.
B/S模块共包含5部分：桥梁实时监控、特征值分析、相关性分析、桥梁评估及其它、大桥概况.
健康监测点位布置
本系统共设置测点101个,其中静力测点66个,动力测点32个,环境量测点3个.详见图2-3.
图2-3
(三)健康监测系统的管理
由专业桥梁工程师负责监控中心的日常事物.24小时专人值守,根据监测系统的运行情况,随时掌握监控中心状况,确保系统运转正常,每天及时填写好系统监测日志.当系统发生报警或其他特殊事件发生时,要及时查看相应的敏感数据参数的变化情况,并详细地记录信息于系统监测日志. 每月出据一份桥梁健康状态评估报告,包括关键评估指标的监测情况、特殊事件的发生等.每一季度要出据一份桥梁模态分析报告,对桥梁进行一次整体模态分析.每年由专业桥梁工程师对桥梁进行一次综合评估,出据完整评估报告,报送管理处.
四、水准测量监测系统使用情况
2011年底由于海儿洼桥结构特殊,设计缺陷较为明显,该类型桥梁在其它地区使用中,曾出现较多病害,因此我们把海儿洼桥作为重点中的重点来管理,对该桥的技术状况进行密切关注和跟踪,在日常巡查,经常检查,定期检查,特殊检查以及健康监测系统的基础上,对该桥加设了桥面水准网高程测量观测,主要测量桥面纵向线形的变化.
考虑不影响通车选择测设点位置,双向车道外侧的：跨中、1/4拱圈处、1/8拱圈处、拱脚处、桥头1处共18个测点.如图所示：
根据已有的两个基准点,利用精密水准仪与全站仪,参照海儿洼健康检测系统的温度,定期对桥梁构造物上的观测点进行监测,测量出观测点的相对高程值与坐标值.观测期一般一周两次,每月至少四至五次,如果桥梁变形不趋于稳定或是病害比较严重等特殊情况,进ඡ
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五、结束语
通过双保险管理模式的使用,达到了预期想要的目标.根据监测结果对运营桥梁的状态做出客观的评估,为管理维护决策提供量化依据；通过报告桥梁工作环境、荷载变化、主要部件的应力（内力）及变形状况,获得疲劳等无法采用一般检测手段获得信息的结构指标；为桥梁正常运营提供安全预警；有助于对结构当前安全度和设计使用寿命做出评估；为桥梁维护计划提供帮助,以优化用于这类工作的资源.双管模式可以用于其他类似桥梁.
相关参考资料：
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