特大桥×m主桥转动体系变形监测方案

武汉至黄石城际铁路大花岭下行线特大桥2×48mT主桥转动体系变形监测方案天津中建建筑技术发展有限公司2014年8月11日目录一、工程概况天津中建建筑技术发展有限公司惰武汉至黄石城谈际铁路大花岭刑下行线特大桥倡2拌×48mT主据桥涂转动体系变形镇监测方案一、工程概况极大花岭下行线裹特大桥（起讫肢里程为GXS继JDK1+0绢92.735俩～GXSJD疤K2+847阵.08）全长烧1754.3援45m，是连帖接京广线大花侍岭站和大花岭汪货场的下行继疏解线垫的一部分。于案（GXSJD兵K2+098天.7～GXS回JDK2+1蜡10）处斜跨券京广线，与营前业线夹角为3世9°，第30像～32忘孔跨京广铁路刊采用2×48渣mT构转体。二、监测目的致转体施工监测垦监控是为确保劳大桥结构转体尊施工匪安全和施工质虏量所采取的必证要技术措施。邪监测监控将通鬼过结构计算与罢测试分析，对胀施工过程中结析构的稳定、线百型和应力状态维的控制提供依宇据，对施工过漠程结构状态的随变化进行预测吵并提出有效的仁控制措施，为亿施工各阶段的赠指挥决策提供温必要的数据，泪以保证施工阶修段的结构安全哗，优化施工工蹈序，提高施工移质量，并为转决体桥梁的设计旧和施工积累经句验；此外，监树测监控过程中扭产生的大量技没术数据还将作尸为桥梁技术档扒案资料的一部患分，为桥梁运晴营期间的技术拍管理和技术评果估提供重要依氏据。三、监测项目辰转动过程中，幕在竖平面内由谷于不平衡力矩酒使球铰转动体话系产生岩0.1傻(rad)慢的微小转动时顿，在转体悬臂搞段的端部就会慌产生大约11醉mm的竖向位锦移。因此，妨对转动体部分亲进行精确地称数重试验，对不艳平衡力矩、偏讨心距、摩川阻力矩及静摩块擦系数踪进行准确的测娃试，及免精确控制悬臂次段的标高和转弓体体系的质量派平衡，提高体咬系的抗倾覆稳背定能力，成为梦保证施工质量返、顺利完成边誓跨合拢段施工书的重要环节。鱼本工程设置监线测项目如下：库1、称重假试验级、牲不平衡力矩监松测、磨重心候调整语；厕2古、问静摩擦系数试蕉验及茄上转盘倾斜麦变形拍观测鸭；却3挂、既转体过程中梁快端的太转动姿态枝监测及运行轨返迹跟踪监测威；剧4、转速观测计；凯5孕、吉合拢轴线对接晋监控谜；峰6、治转体过程关键现截面钢筋应力怖和混凝土裂缝摘监测；狼7、冶转体到位后不，蜓箱梁顶升和落菜位过程中的控右制截面钢筋受插力和混凝土裂巨缝监测；傍四、弹准备阶段益监测闻内容及脏方法序1、收集下承宿台在施工阶段妄及预压阶段的爆沉降数据，收增集港下球辣较肺施工嘱时平整度的测刃量数据。2、静置阶段柴转体段施工支锈撑支架拆除前坐对各观测点进位行观测并作为苍原始记录，支畜架拆除完成后设静置24小时萄，每2个小时纽对观测点进行牵测量，并进行搜记录（标高、饿位置、测量温颗度等），若有初异常（如观测蝴点标高峡突变等），立休即通知相关人毕员对结构进行荐检查，并进行循复测。盯静帐置过程缸中技术人员和库质检人员等对届转盘诚、乖墩梁固结真以及梁体等结辨构进行检查，凝检查是否有裂休缝等现象发生兰，进行记录，琴若有及时向指灌挥组、专家组扎汇报，并按指活令进行操作。林3娘、称重践试验输及关键参家数测试梁转体部分施工传完成后，为确佩定是否需要设猜置配重，确保掏转体过程的顺唉利进行，拟进忧行桥梁转动体农部分称重试验返，对不平衡力啦矩、偏心距、肾摩瞧阻力矩及静摩亡擦系数哨进行测试。订(质1草)喇准备工作广称重及前将撑脚上遮设置的型钢支低撑解除，在2竖小时后京测量撑脚与栽滑道间隙，单若间隙大于察8mm欢，则通过日抄垫四氟板币或不锈钢旺板控制近其在或5mm规～辨8mm坡。触(2)剂测波量、计算助在体转动体宋的贝临时支承处布躲置别8刊台手动式油缸屑，在每台油缸驳上设置荷重传留感器，测试试惭验过程中临时住支点的支反力飞值梳，各削反力值之筒和闲即悲为转动体的重查量清。在球铰上转托盘四周布置公4著个百分表，用授以判断转动体磨在称重试验过勒程中是否发生厨转动。棚(3)傲测试方法及分粮析颂施工支架拆除讽后，转动体的帮平衡体系将出悦现下列两种情毅况封:威①摘转动体球铰摩瓣阻力袜矩恶小于转动体不岩平衡力矩冈当转动体球铰迁摩阻力规矩贤小于转动体不陷平衡力矩时，鼻意味着支架拆芬除后，转动体链部分在自身的练不平衡力矩作饲用下发生转动熊。此时进行不喉平衡称重试验洽，转动体东侧阔支点落顶，使彩转动体主在沿梁轴线金的竖平面内发位生顺时针方向剥微小转动，同里时西侧支反力毒为零。然后东霸侧支点升顶，获发生逆时针时汪针方向微小转秤动，同时西侧咳支反力为零。责②遵转动体球铰摩会阻力溜矩狐大于转动体不盾平衡力矩稍当转动体球铰洽摩阻力掠矩安大于转动体不更平衡力矩时，兴意味着支架拆询除后，转动体蛮部分在自身的悦不平衡力矩作铃用下不能发生辣转动。此时进碑行不平衡称重心试验，分别从帝转动体东、西虫侧支点顶梁，酒使转动体锅在沿梁轴线何的竖平面内发崇生逆时针、顺惊时针方向微小言转动，记录转揭动过程中荷重恩传感器示值和绩百分表读数。膛(4)孤转动体球铰静慰摩擦系数的分何析计算植称重试验时，热转动体球铰灌在沿梁轴线朵的竖平面内发堆生逆时针、顺农时针方向微小送转动即微小角搭度的竖转。摩却阻力矩为摩擦颜面每个微面积逼上的摩擦力对怪过球铰中心竖甩转法线的力矩喜之鼓和竭。麻最后糖利用骂相关公式依次珠求出转动体不强平衡力矩、转姑动体球铰摩阻抖力矩、转动体茧偏心矩和转动社体球铰静摩擦则系数。4、重心调整逃转动前需对桥芬梁进行重心调迟整。廉调整时应根据采称重结果所测潮得的不平衡弯目矩，确定配重旅重量。调整重降心在边跨侧距依球铰中心跑5愚～启10cm汪之间，形成球棋铰、边跨侧也2靠个去撑脚同时平支撑的三点支扬撑状态。议五、试转体阶许段监测内容和玉方法津1红、转体控制传庭感器安装，控僻制通讯线连接悦，并进行调试密。乒2触、宾对测量观测点排进行观测，清对除所有阻挡视沈线的构件，并沈对原始数据进付行记录。醋3介、告认真检查整体供平转系统的工海作情况领(法锚点结构敬、钢绞线、液共压泵站、计算蜂机控制系统、剂传感检测系统泼等胞)锅。狭4棍、每分钟转速随，即每分钟转号动主桥的角度位(为角速度迟)责、悬臂端所转毅动的水平弧线竭距离，即将转谊体实际转动的冒角速度、线速针度控制在设计皂要求范围内。若5未、控制采取点州动式操作，讯测量组测量堡每点动赏1四次悬臂端所转却动水平弧线距卡离的数据，为话转体初步到位箭后，进行精确纵定位提供操作生依据。纵六、正式转体瘦阶段监测内容斩和方法扎1死、上转盘香倾斜横变形的监测方同法准上转盘输承托着炭桥梁的全部荷贩载构件，转体型过程中它的平是稳程度是转体感能否成功的关御键。通过对它亦的垂直位移变霉形进行监控，菊可以确定它的宗承载面的平整拔度变化情况，邻从而监控转动码体的倾斜变化吉程度，以保证青施工的安全。吸由于转体工作故动态进行，为剑实时掌握其变裤化情况，拟采箩用静力水准自脱动化监测系统么对上转盘的均部匀沉降情况进冈行监测。混(1)物静力水准监测潜原理摊静力水准系统闭又称连通管水切准仪，系统至唯少由两个观测成点组成，每个照观测点安装一快套静力水准仪墓。静力水准仪炸的贮液容器相亩互用紧通液管娃完全连通，贮删液容器内注入陷液体，当液体援液面完全静止那后系统中所倘有连通容器内度的液面应同在车一个大地水准劝面上▽得O未，此时每一容量器的液位由传调感器测出，即丧初始液位值分真别为：贪H10岂、菊H20蕉、冤H30文、贱H40料、·····佛Hi0有，如下图所示对：行假设被测物体妹测点拘1明作为基准点，稍测点摸2垃的地基下沉，近测点艇3民的地基上升，桃测点泛4漫的地基不变等符等，当系统内崭液面达到平衡记静止后形成新跃的水准面▽善i0建，则各测点连臂通容器内的新辰液位值分别为混：竭H1跳、揪H2搭、况H3云、戒H4秧······高Hi胳，各测点液位拴变化量分别计勉算为：△禁h1=H1-滑H10该、△狐h2=H2-药H20遮、△侄h3=H3-原H30岸、△蜻h4=H4-场H40魂······漂△哲hi=Hi-吃Hi0诞。其中计算结盐果：△喜hi在为正值表示该闷测点贮液容器帮内的液面升高太，△伶hi渠为负值表示该渗测点贮液容器近内的液面降低棉，如下图所示票：美拟采用的静力父水准自动化监伟测系统是一种埋精密液位测量吓系统，各巩传感器容器使纵用掀通液管爹连接，每一容狠器的液位由一贪精密果振弦式倚传感器测得，赢传感器下挂吹一甲浮筒，当容器朵液位发生变化诉时，浮筒所受巩的浮力即被传坛感器感应，通墨过接收传感器页的变形信号来盾计算物理变形窜量。组成示意鼻见下图。缩(2)敞监测点的设置盆拟在上转盘的险纵横轴线各对怕称布设踏2降个监测点，雪如下图所示：味安装方式：每井一套静力水准陈系统中（一条广监测管线）配陪备一支带有干羊燥管的传感器卧和一只传感器谱通气管与容器摧通气管已经红联好的巩传感器。带有茅干燥管的传感弄器越做为询系统的基准点速，传感器通气滤管和储液筒通惧气管已经连接梦在一起的可定酷为系统的最后帆一个测点（也纵可作为基耻准点）。攻现场安装前，鉴仪器安装点位屈需进行高程测坐量，以便使一后套监测系统的乘各测点传感器柳能安装在同一授高程。耻仪器配套的运“L”婆形钢板一面有庸2屋个孔，用于固社定于结构面；提另一面有蚊7粘个孔，中间呜3深个距孔用于碰固定容器，外血围竞4准个举孔用于昼在支墩上安装屋。首先将自“L”逢形钢板用膨胀株螺栓或锚栓稳史固固定于监测树结构面上。尽殃量保证传感器踢安装面勇处于水平状态买，以便于后期恨安装。用配套粗的螺纹支撑杆搁将传感器安装另于颈“L”瓦形钢板上，使栗用水平郑尺铜测量、调整容横器，使平面水锄平、立面垂直领，调平后用活洲扳手将螺纹支泼撑杆的螺母拧端紧（通过调节瘦螺纹支撑杆可轿对传感器安装杨高程进行小幅爪度调整）。升容器底座（支哗架）的固定方爽式见下图所示课。暗测点传感器安甜装、固定工作毫结束后，可进河行伶通液管春联接、铺设工滴作。容器的底于部装有帝通液管三通或，首、末两端勾传感器三通配舟有丝堵，弦安装时注意区婶分。根据需要卡联接的两个测泳点间的距离，秀裁取冲通液管使，留有一定的辜富裕量，两个齿测点间的骗通液管页安装好后，管堤线中间应比两丘端低，这样有咬利于排除空气床。管线铺设时优，应避免打折貌、扭曲和划伤挑。管线必须紧棕固、可靠连接读在三通上，以杨免漏液。释充液前应仔细胁检查卷通液管秤联接情况。确慢定各个测点葡通液管均掉妥善联接，首岭、末测点三通贵均有丝堵。为积避免结钙，在穴系统内应充入堪去气的纯净水俘，可通过任意废储液筒对系统上充液。动(3)府监测精度分析台分析参照下图租，监测点动A够、加B周为纵轴线上的添监测点，如果庙A晓点发生沉降情跌况，沉降至岂A泽’鄙点，则观测点爸B奋抬升至镜B录’内点，推静力水准的测抖量系统精度为谣1mm坑，灵敏度为鼻0.1mm赚，垫充分反映积转体过程中重功量偏心对转盘先平整度的影响草，及时对重心展进行调整，避垃免重心偏移较良大造成失稳。奴(4)此数据采集、信升息化传递若A、将传感器填线缆连接至数刷据采集箱，连币接到数据采集泊模块的串口上袋①俭观测线缆走线理：观测线泽缆订变形监测工程可中的重要组成前部分，和仪器尘的安装、埋设蛇同等重要。为美了防止破坏后垮无法修复，多爪采用明线限敷设，个别位安置可架空或套塞护管保护。②用电源供电：采要用高精度亲12VDC利稳压电源，为培数据采集器及问其内部电池和抽传感器供电。躲责B、无线数据黑传输系统建立情利用DTU鸭(Data烦Transf沉eruni姐t)梁设备建立无线尼数据采集测量次系统，沉将串口数据转贫换为IP数据过或将IP数据产转换为串口数象据通过无线通学信网络各与主控计算机债之间觉进行朋数据眉传送。照主要程序如下税：①购买能进迎行GPRS数姜据传输的SI爬M手机卡，安敏装在ZWG—岂23A委DTU模块爬中；②哭按装胁虚拟串口服务涉器，设置虚拟挠串口；③物按装颠DTU通用锤配置工具,将薪“SIM卡号驼”和“主数据将中心站域名”绣（网上下载申栽请免费的花生营壳域名）进行恢配置，将DT扶U与数据采集启模块相连接；忘④开通跨Intern厕etExp奶lorer额互连网.等待他ZWG—藏23A勾与微机虚拟串种口的自动连接险,当ZWG—爬23A脂DTU模块起上的ACT绿申色指示点亮时铸既可进行数据宁采集。C、数据采集伏根据实际情况设需要，利用管清理软件设置观辱测频率为每3矩分钟观测一次致。采集模块按郑照程序指令采文集数据，并上关传至计算机发泊布软件。镜系统最大特点快是在视窗下,卫进行各采集模奥块各点的实时脱测量、快捷、熄方便、透明、喜准确、省时省塞力。纷2汤、里转体过程中梁殃端的不平衡监喊测及运行轨迹焦跟踪监测妥(1)届转体过程中务梁端的不平衡希监测花转体过程中梁夫端的平衡稳定染是转体成功的陶关键，为实时桃跟踪其竖向平耳衡稳定状况，撕拟采用静力水蹈准自动化监测侮系统对梁端在萝转体过程中的炕平衡情况进行前监测。算共布设凑5姐个监测点，斜示意简图如下徒：黑监测原理、埋曾设方式同上转玩盘垂直位移变死形的监测方法馅，数据采集频究率设为每荡1尚分钟采集一次笑。清(2)嚼梁自端运行弃轨迹跟踪监测势为掌握梁端在注转体过程中的屡运行轨迹、及杂时调控转体速馆度、实时分析竖梁端的平衡稳丝定状况，拟对顶梁扒端运行便轨迹进行跟踪存观测。陈观测方法：利庭用全站仪极坐朽标法。央观测点设置：向在转体梁的两唱端轴线位置设晴置观测点，埋扰设陪同棱镜杆萄，安装棱镜体巨。托观测过程：滚如下图所示：皮A样、廉B邀为转体段两端薯点的轴线点，婆C消为设站点。邪根据现场施工闲坐标系建立控渴制网（根据现扰场通视情况确伪定），机C撒为控制网点，煮精确求得控制斗点宏C击的测站坐标。姻每三分钟对位A巴、甚B搏的坐标采集一蛋次，械求得梁端在转来体过程中的运围行轨迹。倚根据愁转体过程中对却梁欧端运行匆轨迹跟踪监测惧及不平衡监测响，动态掌握其悄在各个位置的湖变形情况，及标时反馈变形信卸息，以指导转破体施工。兄3伪、合拢轴线对盘接监控的测量免方法王根据现场实际湿情况，拟采用吨视准线法对合奸拢轴线对接进厚行监控。具体嘉操作方法：比①展AB辞为固定桥段、申CD容为转体桥段；都②迟在梁桥段的端泪点中线位置设许置测量点位，狭A逼为设站点、压B语为定向点、活C利和增D晕为观测点；脆③在A点架设镇全站仪，后视税B点进行定向员；对水平度盘竞进行制动，倒食转镜头；④辆转体结构到达爸设计位置草(猎主梁悬臂段中反心点距离设计棋桥轴线月100cm棍)娘时，系统“暂充停”，为防止其结构超转酷，先借助惯性篇运行结束后，盛动力系统改由佳“手动”状态务下点动操作。楚每点动操作一棉次，跟踪观测随点洪C维和观测点焰D宿，捷（可用钢板筑尺裕测量幅C锦点友偏差距离）。歇至阅A来、横C皱、桂D茶在同一直线为绳止，结构轴线奏精确就位。委另：根据梁苏端运行由轨迹跟踪情况践进行校核。4、转速观测岛在滑道上做好愈线速度控制标欠记，根据其设棕计的平转角速念度，计算出相啄应于上转盘外寄侧的平均线速揪度。在上转盘是外缘贴上坐标塞米格纸带，在餐转体过程中精胞确计时，观测遥米格纸带的刻乱度，计算其转再体速度。5、巡视监测鼻在转体过程中堤，爸技术人员和质颈检人员等对转轮盘、丧墩梁固结牺以及梁体等结滋构进行检查，储检查是否有裂局缝等现象发生雄，进行记录，乔若有及时向指渐挥组、专家组凭汇报，并按指勤令进行操作。带七、其他监测柱内容和方法告1浸、绳微调精确定位环监测烦(膛1协)纸转体就位后，安对转体梁段全展面测量检查，拨计算出就位轴滥线及高程偏差际值。驴(世2政)貌在上转盘与承方台间，对称于益转盘中心，在篮桥轴线两侧采醒用微调油缸精纷确调整梁体整性体横桥向的倾扬斜。翼(眠3贱)宜在墩里程线前畏后采用微调油姻缸马精确调整梁体极整体顺桥向的沈倾尝斜，竭梁体两端与边困跨然线浇段能士较好的顺仗接当完成舱后，全面测定兆转体梁段的轴应线及标高询。码严格掌握结构菊的尺寸和重量暖，其尺寸允许阁偏差为±法5mm这，重量偏差不敞得超过±2%泥，桥体轴线平甚面允许偏差为歉12mm扯，轴线立面允僵许偏差为±睡10mm据。馅2、元悬臂段根部应渡变监测退为掌握结构关途键部位的受力旦及变形情况，裙在转体过程中挺和症转体到位后的肌箱梁顶升、支录座安装和箱梁震落位过程中，业对悬臂段根部地及对应的梁顶流面位置移进行混凝土应敏变监测，每个努监测剖面均匀纳布设主6前个监测点，示睁意简图如下：桌监测元件采用党埋入式混凝土波应变计，数据谢采集利用扁用扶频率测定堵仪测钢梳弦受力变形后勒的频率值，影求得混凝土的拔应变情况。八、仪器设备金根据本掩项目促的特点、需监镇测的工作内容银、现场实际情淘况等选取的主洒要仪器设备见灯下腹表：晚仪器设备材料汽一览表散序号尸设备名