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文档简介

公路桥梁大管养体系、技术与应用XX设计院有限公司报告提纲1概述2桥梁养护理念3风险评估4桥梁检查检测5桥梁监测6桥梁评估、评定和养护管理7展望1概述据统计,从2002年到2011年,中国公路总里程有126.52万公里增长到410.64万公里。其中高速公路有2.51万公里增至8.49万公里,居世界第二位;农村公路由133.69万公里增加到356.4万公里,乡镇和建制村公路通畅率分别达97.19%和84.04%。“五纵七横”12条国道主干线全部建成,覆盖城乡的公路交通网络已初步形成,意味着公路工程行业发展的工作重心将逐渐从“新建工程“转向“后期管养”。1概述1概述1概述保持桥梁的承载及正常使用功能,延长其使用寿命养护的必要性:1.公路交通量剧增,加快了桥梁老化的步伐2.超重车、集装箱车直接导致桥梁损坏3.桥梁设计、施工中存在某些先天不足4.随着社会的进步,对桥梁安全舒适提出更高要求

为保持桥梁及其附属结构正常使用进行的保养和维修作业,是预防、修复桥梁灾害性损坏和提高桥梁服务水平进行的改造。养护的目的:1概述养护的必要性:

宜宾小南门桥垮塌(吊杆锈蚀疲劳断裂)韩国圣水大桥(钢材疲劳)四川綦江彩虹桥(设计、施工、管理)缺乏有效的监管和及时的养护!2007年美国明尼苏达州第35号洲际公路上横跨密西西比河钢拱桥倒塌近几年来,世界范围内频发了桥梁灾难性事故。我国桥梁也将会由大规模新建进入桥梁的维护、管理和大修时期。1概述运营风险1概述桥梁病害2009年某省12条高速公路

运营5年以上中小桥梁总里程1171公里桥梁275035%65%阶段时间节点相关规范、标准和制度第一2004年以前《公路养护技术规范》(073-96)《公路旧桥承载能力鉴定方法》(1988年试行版)《公路桥梁养护管理工作制度》(1991年)第二2004年至2011年末《公路桥涵养护规范》(JTGH11-2004);《公路桥梁养护管理工作制度》(交公路发[2007]336号);《公路桥梁加固设计规范》(JTG/TJ22-2008)。第三2012年至今《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/TH21-2011);《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/TJ21-2011)。1概述公路桥梁的检查、检测和评估等业务和相关研究工作将成为未来国内桥梁从业人员的重心所在。2桥梁养护理念2桥梁养护理念传统的桥梁养护主要是指桥梁的检查和保养。广义的桥梁养护概念是指为保证桥梁运营期的安全性、适用性、耐久性而采取的各种工程行为。基于这样的理念,桥梁养护行为的介入应从建设期开始,一直延伸到桥梁寿命的终结。它主要包括:建:建设期从设计的角度提出要求,为日后开展桥梁养护工作创造条件。管:为运营期的桥梁管养建立科学合理的管理体系和管理制度,指导养护工作的顺利开展。养:对桥梁结构进行例行的保养,包括小规模的修补。查:采用人工、自动或半自动的方式采集和发现与桥梁安全相关的各类信息。评:从安全、适用、耐久等各个角度,对桥梁结构的状况进行评估。修:对桥梁出现的损伤进行维修和加固。研:与桥梁管养相关的各类科研工作。2桥梁养护理念从整个桥梁寿命周期来看,各养护业务所处的位置如下图所示。2桥梁养护理念养护理念

建立电子化的养护管理平台

贯彻预防性养护的思想

巡检、监测和试验技术相结合

2桥梁养护理念建立电子化的养护管理平台2桥梁养护理念123用户终端外业人员数据中心Internet电子化文档多媒体信息记录网络通讯技术更早的发现病害将能节省养护资金。状态时间破坏状态被动的养护积极主动的养护费用长时间交通阻碍短期的交通干扰预防性养护与被动养护2桥梁养护理念贯彻预防性养护的思想2桥梁养护理念巡检、监测和试验技术相结合状态评价与承载力评估日常检查定期检查实时监测特殊检查桥梁健康日常保养小修工程改扩建工程中大修工程加固维修设计方案每月进行目测为主桥面铺装附属设施表观检查小于三年目测及仪器观测接近表面技术状况评定特大桥梁实时监测在线预警评估分析定期报告条件激发专项检测荷载试验验算分析应急检查

3风险评估3风险评估桥梁风险评估是对可能危害桥梁安全的各类风险事件进行识别和评价的过程。它是整个桥梁养护工作的基础,对其它的养护行为具有指导作用。治病要求艇“对症下药”,明瓜确患病询位置、乱患病原围因,然遗后进行凝良好医喝治。桥隧工区程管养偿,也需辨要对症察下药:扇针对工母程的问近题所在档(风险关箩注点),通误过各种贱检查监筛测手段万(桥梁检查乌、自动化乏监测),对砍“患病”疾部位进行幅重点检查缝监测,如市果桥梁损主伤获得确践定,那么困就应该采简取有效的致措施(养护维死修等)。任务:捉对症下回药从具体实腿施来说,风风险关注渴点研究是大管养体裤系工作的联起始端,通过探求风障险成因,研究风呆险产生的主客观原正因,将分散胞在桥梁不同部染位、产需生不同矛影响的风险关绳注点汇集径起来,为晓相关检查监虽测工作梯和应对崇措施的侦制定奠定基恼础。必要性:独基础和起异点3风险评臂估风险关注耳点进一步兴形成数据库,完成浇工程经犯验与理跨论研究出的积累捏过程,衡为特定的桥梁检查胀、自动化茫监测或加则固维修奠杯定基础,逝提高管养观工作的高效性滤、经济叉性和合粱理性。工程项辰目的风险环境和病害规鞋律具有相似性和稿个性化的特点,毛因而桥隧锄工程运营劲管养中存惨在很多成功的经俱验和失败线的教训,通过群广泛调应研,收刃集资料夸、文献范研究、专家研么讨等方法趁,对工撒程运营镇管养过哥程中存浇在的风险关揪注点、挥发生概飘率、评畏估权重快、表现灭形式、铸处置方搜式进行归纳色、总结,淹形成风险版信息库的粱基础资料淋。目标:箭数据库3风险评估125346主缆、索夹、吊索、加劲梁、索塔、索鞍、锚碇、锚杆悬索桥主要构件风险关注点基础墩台下部结构构件风险关注点风险关注点数据库斜拉索、斜拉索护套、预应力混凝土主缆、钢桁梁主梁、钢箱主梁、索塔、锚具及减震装置斜拉桥主要构件风险关注点圬工拱桥、钢筋混凝土拱桥、钢-混组合拱桥、钢拱桥拱式桥上部构件风险关注点混凝土梁式桥、钢梁桥、支座梁式桥上部构件风险关注点地震、大风、车辆撞击船撞、火灾、暴雨/冰雪/大雾特殊车辆过桥事故特殊维修特殊事件风险关注点3风险评可估名称基础不均匀沉降编号XB_JC1权重?表现形式尤其是某一单个承台范围的不均匀沉降(竖向不均匀沉降或水平方向位移),将产生较大的桥墩或主塔变形及内力变化,使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致结构开裂。建议处置方式检查人工定期测量监测基础静力水准在线监测、索塔偏位GPS或光纤在线监测养护维修基础加固以控制进一步发展基础不均烂匀沉降基础局部依冲蚀/冲刷/掏空基础开丸裂混凝土职碳化、坑腐蚀桥墩位移墩身、盖废梁、系梁昆开裂基础墩台下部结构喝构件风险钉关注点3风险评消估?—拟采用膜专家研邻讨确定疏相关权使值名称基础局部冲蚀/冲刷/掏空编号XB_JC2权重?表现形式桩式基础具有较好的冲刷余度,在及时检查受损情况并采取防护措施情况下,一般不会造成较大损失。但对于明挖基础,往往易于出现冲刷深度大于设计值的情况,造成地基失效,承载力降低,出现严重滑动、下沉、位移、倾斜等现象,造成岸坡滑移或基础无法修复,严重情况下将导致桥梁坍塌。建议处置方式检查人工定期观测、测量,必要时对大桥、特大桥的深水基础派潜水员潜水检查监测采用流速仪、波束测深仪等监测水流流速、冲刷深度和水位高度等,以掌握该冲刷和回淤情况养护维修抛石防护或加固对基础进行防护下部结嘴构构件踏风险关烈注点基础不看均匀沉忧降基础局敌部冲蚀/冲刷/掏空基础开裂混凝土限碳化、声腐蚀桥墩位坛移墩身、翁盖梁、饿系梁开予裂基础墩台3风险评佩估?—拟采用专凑家研讨确瞒定相关权愚值名称基础开裂编号XB_JC3权重?表现形式发生概率较高而损失较低的情况为:出现轻微结构应力异常,剪切裂缝较小;发生概率较低损失较高的情况为:结构应力异常,出现较宽剪切裂缝,甚至于裂缝贯通,基础处于失稳状态。建议处置方式检查人工定期观测、测量监测/养护维修通过提早启动或更换耐久性防护措施(如提早重涂装涂层)来实现,也可进行局部的补强基础不均赢匀沉降基础局伐部冲蚀/冲刷/掏空基础开纸裂混凝土骡碳化、取腐蚀桥墩位移墩身、超盖梁、溜系梁开相裂基础墩台下部结脉构构件绕风险关睬注点3风险评景估?—拟采用专种家研讨确灯定相关权舍值4桥梁检怜查检测4桥梁检尝查检测4.1检查、匙检测工滩作内容检查、纪检测主拼要参照《公路桥铜涵养护逝规范》(JTG贩H1械1)4.1检查、检间测工作内让容检查、检启测主要参危照《公路桥涵费养护规范》(JTG户H11)经常检裳查定期检查对桥面设悼施、上部移结构、下辛部结构及贴附属结构猪物的技术扁状况进行鞋的检查。为评定桥京梁使用功剖能,制定题管理养护颗计划提供贡基本数据海,对桥梁巩主体结构辟及其附属底构造物的矮技术状况攻进行的全血面检查。根据经垒常检查简和定期裕检查的握结果,健对需要廊进一步搞判明损取坏原因议,缺损羡程度或疮使用能悠力的桥灿梁,针海对病害舒进行专府门的现虫场试验胀检测、柴验算与泻分析等体鉴定工之作。专门检查当桥梁受愁到灾害性杏损伤后,律为了查明押破损状况恨,采取应戴急措施,与组织恢复哥交通,对低结构进行锤的详细检辈查和鉴定旧工作。应急检附查不少于1次/月不少于1次/3年视具体情漏况4桥梁检查搬检测4.1检查、常检测工挣作内容强度:混凝土弱电阻率阀:内部缺女陷:碳化:钢筋锈勇蚀电位搜:钢筋位置箭及保护层视厚度:氯离子脊含量:裂缝长帐宽深:检测项极目—混凝土康无损检租测4桥梁检骡查检测4.1检查、益检测工捐作内容3、裂缝肃长、宽颈、深裂缝长度寒、宽度的摆检测采用鼓巡检图的砖方式进行据记录。检测项皆目—混凝土无宪损检测4桥梁检贵查检测4.1检查、检委测工作内痰容检测项坐目—测量4桥梁检劣查检测4.1检查、检讨测工作内严容检测项鸟目—钢结构检腥测1、焊缝载探伤顶板顶板与U肋U肋嵌补蔽段U肋与横介隔板钢结构抗构造4桥梁检查诉检测3.总体内学容4.2荷载试验1.工程验会收要求2.承载能刑力评定慕要求4桥梁检查句检测1)静力食荷载试硬验效率ηq(通常阶简称荷胳载效率页)4.2荷载试验4.静载试竹验2)静力磁荷载试赌验结构每校验系服数x3)相对霉残余变首位或相序对残余翻应变S’p4桥梁检来查检测5.动载试验动力响应捧试验测定恩桥梁控制泉部位及控安制截面的碑动挠度、星动应变等怎受迫振动蛇响应,进垃而识别桥装梁结构相月应控制部凳位的汽车留冲击系数满。某桥中跨0.5L跳车试母验典型调时域波羽形某桥中护跨0.5L跳车余妥振自谱洲分析图40km逃/h行车速度别下梁体竖域向动挠度跨典型时域蹦波形图4.2荷载试挣验4桥梁检查积检测4.2荷载试验动力特性昨参数检测秧主要包括壮结构各阶醉频率、振菜型及阻尼层比。进行翁动力特性告参数检测狠可以达到蹄两个目的周:一是通饼过试验坐获得结舱构的动滤力特性符参数,事验证理及论分析歌结果,迫并提供窄理论计炎算无法酸得到的与振动阻拆尼比;二是为今灵后桥梁健废康监测提叶供比较基胸准。某双塔再双索面耽钢-混凝土叠挥合梁斜拉慎桥,布置忌为41.庄13+丘250猎+60误5+2荐50+或40.欠21m6.动力特弹性参数4桥梁检查肉检测4.3特殊检测1.利用缆索期机器人检壶查斜拉索PE4桥梁检查泼检测2.斜拉索扰钢丝锈涉蚀的开存窗检查4.3特殊检测4桥梁检查乱检测3.混凝土整拾体浇筑质外量检测-声波CT技术可采用声钳波CT技术检链测重点烈梁段结奖构质量架情况(雕混凝土摄均匀性偿、密实刑性、强甲度等指软标情况么),评阴估混凝哄土整体铃浇筑质塌量。颜色波速(km/s)混凝土强度密实程度红色>4.5>C55密实性好黄色(4.0,4.5)[C50,C55]较密实蓝色(3.0,4.0)[C40,C50]密实性较差深蓝色<3.0<C40不密实,质量有问题4.3特殊检测4桥梁检烫查检测4.雷达技术鸣检测预应看力孔道压连浆饱满度可采用酱雷达探行测技术愿检测预色应力孔蠢道压浆随饱满度扁,原理赔示意如萌右图。4.3特殊检苍测4桥梁检牙查检测5.工业内窥咏镜的应用4.3特殊检猜测4桥梁检查嚼检测5桥梁监比测5桥梁监叮测作为收集历桥梁安全受信息的手杠段之一,脉桥梁健康拨监测系统皱是对常规骄的检查、激检测和荷嫂载试验业饲务的重要梯补充。其化不可替代梯性主要表原现在人工聋巡检无法腿实现的连续性、早同步性、贤实时性、撤自动化四个方面灯。大型桥梁军健康监测体不只是传贷统的桥梁牧检测加结的构评估新束技术,而症是被赋予罢了结构监披控与评怀估、设遣计验证白和研究惩与发展替三方面悦的意义菊。不同桥薯梁监测模系统的腐监测项救目与规温模存在让很大差颜异。这芹种差异升除了桥型和桥握位环境因敢素外,主朝要是因隔为对各登监测系隙统建立鸽各个系统的目粉的(系统毛的功能评要求)唤和系统延的投资额不同。锹因笛此,桥兵梁健康昌监测系崭统的设尸计要遵方循着一叹些基本的准辛则。对于特掩定的桥桂梁,建逗立健康写监测系塌统的主虾要目的筑是桥梁孔的监控酬与评估摘,一旦彻建立系求统的目膝的确定倾,系统刚的监测依项目就探可以基禁本上确阅定;另饱一方面材,监测爷系统中转各监测剂项目的虏规模以针及所采肉用的传采感器和吼采集传冶输设备魂等的确逝定需要卧考虑投抗资的限朴度。5桥梁监测风险分鹿析成本-效益分析桥址处打运营风图险分析赔;桥型宁结构风加险分析勉。成本一命效益分往析,最歼优化地贫选择系钳统硬件弄设施。在设计监霉测系统时陆首先要从风险分蜻析的角度出偷发,分析剑桥址处运阿营风险以犬及桥型结态构风险,另确定监测励系统的功鹅能要求;怀其次监对落测系统方择案进行成内本一效益惜分析确定础投资额度郑。监测系秒统功能忘要求和呜投资额断度是确定朵桥梁健啦康监测黎系统规雹模的两坏大准则哭。监测系窜统功能武要求投资额度5桥梁监弦测结构响应的监测大桥空仓间变形(大缆、拱慢肋、索塔崭、主梁)结构动麦力及振特动特性(索、塔、遗梁)索力(大缆、惊斜拉索拉、吊杆骨、吊索搭、预应佣力钢束)控制截面帽或疲劳热深点应力支座反振力等荷载源的监测风荷载地震动、氧船撞响应大气温鞭湿度、碍雨量动态交通诞荷载腐蚀情贿况水下冲刷城等风险分淋析5桥梁监测数据的米数据处胶理、分摘析、存淹储、展赤示WEB翼3D监测巡饶检与一雄体的综贩合监管短平台基于巡胀检结构究目录树三维预警惨和三维动宿态病害添灶加拥有自威主知识倒产权三维桥梁巡检通膀道钢箱梁细部结启构5桥梁监测(1)监测的棍定位目标:提供诊准确可适靠的数服据现状:部分参痕数准确可混靠,例如团大气温湿咐度、纵向趋位移、动配态应变、盘结构振丘动参数;部分参物数准确繁但不可将靠,例绳如挠度感、风荷慌载、混眉凝土腐妻蚀监测友、车速库仪;部分参数脉不准确也静不可靠:GPS位移。(2)问题传感器蹦设备的湖选型和遵安装;采集与冒传输系承统的可灰靠性和窑准确性春;采集软岭件的可爪靠性和咱准确性鸦;监测系统程整体可靠抬性和准确剩性。5桥梁监测发展方蛛向(3)监测系剩统的方向优化系统炉的架构提高系体统的可剥靠性选用高性爸价比的传撑感器设备设备及附旨属配件的坑统一性,临通用性和团可更换性安装调试凉的标准化研发新妄的测试爱方法和司设备(4)试验验休证对传感浮器测试用系统验煌证:数据采集扰精度和质蜓量控制、晃系统性能粉测量;软件功能煌测试;监测设寸备检定者标校;桥隧结构花安全监测慨工程化集会成测试;对各个大案桥结构安挽全状况实敬时监控,倍远程集中耗管理。5桥梁监素测发展方向数据挖掘监测项目监测点数量全部监测点存储大小(每年)GB深圳湾公路大桥171833集美大桥130381西堠门大桥2121181金塘大桥3421341曹妃甸1#桥135777曹妃甸一号路桥134668宁波外滩大桥118740宁波湾头大桥77359宁波青林湾大桥110792宁波明州大桥94613总计(GB)

7685(7.5T)海量数据像如何使用捞?5桥梁监测数据挖掘猎技术(Data乔Min视ing)+结构分网析理论方法内容异常分析(diagnosis)数据与系统异常、结构异常数学统计分析(statistics)最大值、最小值、平均值、均方差、均方根物理指标抽取分析(extract)频率、阵型、风功率谱、湍流度、荷载谱、校验系数、影响线相关性分析/关联规则(Affinitygroupingorassociationrules)风与结构振动相关性分析、风与结构变形相关性分析、温度与变形相关性分析预测分析(Prediction)腐蚀进程、疲劳寿命、性能退化聚类分析(Clustering)异常分类、评估体系与决策体系的建立数据挖壤掘5桥梁监测5.3.际2数据挖畜掘类别监测项目挖掘分析指标基本指标二级指标三级指标环境监测项目风最大值、最小值、平均值、均方差、均方根、3s平均风速、风向角、风攻角、脉动风速、湍流度、阵风因子、风功率谱温度有效温度、温度梯度空间温度场、结构温度差车辆轴重、轴数、轴距、车长、总重、车速、车流量统计概率模型、荷载谱地震动时程、反应谱腐蚀腐蚀进程预测曲线数据挖侦掘各项果指标5.3桥梁监测迁发展方向5桥梁监测4

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