津滨轻轨桥墩主动托换全方位监测方案

津滨轻轨桥墩主动托换

全方位监测方案1工程概况2工程特点3全方位监测系统设计4无线传输系统5系统集成6监测系统的维护1工程概况1.1

桥墩托换横断面示意图

1.2

托换大梁平面示意图2工程特点采用9根桩（33个千斤顶）承托两跨连续格构式大梁托换两个桥墩构成复杂的空间结构体系A339墩为制动墩，A340墩为连接墩，两墩柱的受力特点相差较大，两个墩均处于千分之六纵坡的缓和曲线上托换轴力大，托换的两个桥墩的轴力共约14000kN，而且轻轨线路无法采取加固措施2工程特点托换施工需要在不中断津滨轻轨运营的状态下进行，严格控制，动荷载影响地质条件差，托换桩采用摩擦桩，桩长最大达到90m，沉降周期长，沉降控制困难监测周期长，对托换结构监测系统稳定性要求高，对监测数据采集、存储、分析的功能要求强

3全方位监测系统设计3.1轨道应力与行车安全指标监测3.2桥梁线形监测3.3桥梁振动响应监测3.4桥墩位移监测3.5桥墩横向振动监测3.6托换大梁的线形、位移监测3.7托换大梁的应力、应变监测3.8托换大梁与桥墩连结点部位应力、变形监测3.9托换桩的轴力、应变及沉降监测应变片——测试墩顶竖向位移、转角位移、温度变化、车辆动荷载等引起的钢轨应力改变量应变花——测试分析轨道的轮轴横向力、脱轨系数和轮重减载率，分析轻轨车辆运营的安全性3.1轨道应力与行车安全指标监测

钢轨内侧应变花布设图5监测轻轨运营安全性指标的钢轨外侧应变花布设

钢轨外侧应变花布设3.2桥梁线形监测A337#～A343#两联六跨连续梁的梁端和各跨四分点处两侧对称布设桥梁线形观测点，用精密水准仪观测桥梁的线形变化

3.3桥梁振动响应监测在A338-A339、A339-A340和A340-A341三个桥跨的跨中布设竖向、横向加速度和位移传感器可以用于评价托换对轻轨桥梁的影响，判断因施工降低的速度是否可以恢复正常3.4桥墩位移监测A337-A343七个桥墩的墩顶布设静力水准仪，在开企口植筋、张拉4#、5#横梁、预顶升、截除墩柱、荷载转换以及地道开挖等施工过程中，实时观测墩顶的竖向位移和纵横向转角（用静力水准仪测得的高差与距离之比表示）A338-A341四个桥墩的墩顶布设小棱镜和反射片，用1秒级全站仪观测墩顶的横向位移、纵向位移

3.5桥墩横向振动监测A338-A341四个桥墩的墩顶布设位移传感器在开企口植筋、张拉4#、5#横梁、预顶升、截除墩柱、荷载转换以及地道开挖等施工过程中，测试墩顶的横向振动位移和桥墩的横向自振频率用以分析托换体系不同施工阶段对轻轨桥梁的影响，也可以反映出托换体系刚度的“时变”过程

3.6托换大梁的线形、位移监测托换大梁布设6个静力水准仪，含1个设在远处的基准托换大梁纵梁（各跨的七分点）和1～5#横梁（各跨的四分点）布设线形观测点托换大梁的两端分别布设两个反射片，用1秒级全站仪观测预应力钢筋张拉、墩柱截除、荷载转换、地道开挖等施工过程中托换大梁的水平位移

3.7托换大梁的应力与应变监测3.8托换大梁与桥墩

连结点部位应力、变形监测在被托换墩最下层植筋中，布设钢筋应力计，监测托换施工中植入钢筋的轴力在4#、5#托换横梁上表面与既有桥墩接头部位沿桥墩的两个长边的布置4个测缝计，测试墩柱与托换梁接头的相对滑移量在墩梁连接点的上部和下部桥墩上各选取一个截面，四周布置外贴钢弦应变计3.9托换桩的轴力、应变及沉降监测每根托换桩的顶部布置1个静力水准仪,含1个设在远处的基准，共10个1#、4#、7#、3#、6#和9#等六个桩身距顶部2.0m处沿桥梁纵向的对角线分别布设2个钢筋应力计在距离1#、4#、7#、3#、6#和9#等六个托换桩顶部4.0m和8.0m两个位置布设钢弦应变计

4无线传输系统的应用

无线传感单元Radio无线传感单元Radio传感器传感器数据接收单元数据无线传输5系统集成津滨轻轨桥墩主动托换监测方案共包括水准测点67个，位移观测点12个，钢筋应力计52个，钢弦应变计108个，测缝计8个，静力水准仪32个，动响应测点16个，动应力测点52个，共计347个测点构成了静态与动态相结合、分析指标与控制指标相结合、人工读数与自动采集相结合、实时测试与定时测试相结合的多层次、全方位的监测系统共同构成了托换施工的“耳目”感知系统6监测系统的维护——保证耳聪目明数