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1、津滨轻轨桥墩主动托换津滨轻轨桥墩主动托换全方位监测方案全方位监测方案1 工程概况工程概况2 工程特点工程特点3 全方位监测系统设计全方位监测系统设计4 无线传输系统无线传输系统5 系统集成系统集成6 监测系统的维护监测系统的维护1 工程概况工程概况1.1 桥墩托换横断面示意图桥墩托换横断面示意图 1.2 托换大梁平面示意图托换大梁平面示意图2 工程特点工程特点采用采用采用采用9 9根桩（根桩（根桩（根桩（3333个千斤顶）承托两跨连续格构式个千斤顶）承托两跨连续格构式个千斤顶）承托两跨连续格构式个千斤顶）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大梁托换两个桥墩构成复杂的空间结构
2、体系大梁托换两个桥墩构成复杂的空间结构体系大梁托换两个桥墩构成复杂的空间结构体系 A339A339墩为制动墩，墩为制动墩，墩为制动墩，墩为制动墩，A340A340墩为连接墩，两墩柱的墩为连接墩，两墩柱的墩为连接墩，两墩柱的墩为连接墩，两墩柱的受力特点相差较大，两个墩均处于千分之六纵坡受力特点相差较大，两个墩均处于千分之六纵坡受力特点相差较大，两个墩均处于千分之六纵坡受力特点相差较大，两个墩均处于千分之六纵坡的缓和曲线上的缓和曲线上的缓和曲线上的缓和曲线上 托换轴力大，托换的两个桥墩的轴力共约托换轴力大，托换的两个桥墩的轴力共约托换轴力大，托换的两个桥墩的轴力共约托换轴力大，托换的两个桥墩的轴力
3、共约14000kN14000kN，而且轻轨线路无法采取加固措施，而且轻轨线路无法采取加固措施，而且轻轨线路无法采取加固措施，而且轻轨线路无法采取加固措施 2 工程特点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托换施工需要在不中断津滨轻轨运营的状态下进托换施工需要在不中断津滨轻轨运营的状态下进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，动荷载影响行，严格控制，动荷载影响行，严格控制，动荷载影响行，严格控制，动荷载影响地质条件差，托换桩采用摩擦桩，桩长最大达到地质条件差，托换桩采用摩擦桩，桩长最大达到地质条件差，托换桩采用摩擦桩，桩长最大达到地质条件差，托换桩采用摩擦桩，桩长最
4、大达到90m90m，沉降周期长，沉降控制困难，沉降周期长，沉降控制困难，沉降周期长，沉降控制困难，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，监测周期长，对托换结构监测系统稳定性要求高，监测周期长，对托换结构监测系统稳定性要求高，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、分析的功能要求强对监测数据采集、存储、分析的功能要求强对监测数据采集、存储、分析的功能要求强对监测数据采集、存储、分析的功能要求强 3 全方位监测系统设计全方位监测系统设计3.1 轨道应力与轨道应力与轨道应力与轨道应力与 行车安全指标监测行车安全指标监测行车安全指标监测行车安全指
5、标监测3.2 3.2 桥梁线形监测桥梁线形监测桥梁线形监测桥梁线形监测3.3 3.3 桥梁振动响应监测桥梁振动响应监测桥梁振动响应监测桥梁振动响应监测3.4 3.4 桥墩位移监测桥墩位移监测桥墩位移监测桥墩位移监测3.5 3.5 桥墩横向振动监测桥墩横向振动监测桥墩横向振动监测桥墩横向振动监测3.6 3.6 托换大梁的线形、位移监测托换大梁的线形、位移监测 3.7 托换大梁的应力、应变监测托换大梁的应力、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、应变及沉降监测托换桩的轴力、应变及沉降监测应变片应变片测试墩顶竖向位移、转角位
6、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移、温度变化、车辆动荷载等引起的钢轨应力改变量轨应力改变量 应变花应变花测试分析轨道的轮轴横向力、测试分析轨道的轮轴横向力、脱轨系数和轮重减载率，分析轻轨车辆脱轨系数和轮重减载率，分析轻轨车辆运营的安全性运营的安全性 3.1 轨道应力与轨道应力与 行车安全指标监测行车安全指标监测 钢轨钢轨内内侧应变侧应变花布花布设设图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 桥梁线形监测桥梁线形监测A337#A343#两联六跨连续梁的梁端和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各跨四分点处两侧对称布设桥
7、梁线形观测点，用精密水准仪观测桥梁的线形变测点，用精密水准仪观测桥梁的线形变化化 3.3 桥梁振动响应监测桥梁振动响应监测在在A338-A339、A339-A340和和A340-A341三个桥跨的跨中布设竖向、横向加速度和三个桥跨的跨中布设竖向、横向加速度和位移传感器位移传感器可以用于评价托换对轻轨桥梁的影响，判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 桥墩位移监测桥墩位移监测A337-A343七个桥墩的墩顶布设静力水准七个桥墩的墩顶布设静力水准仪，在开企口植筋、张拉仪，在开企口植筋、张拉4#、5#横梁、预横梁、预顶升、截
8、除墩柱、荷载转换以及地道开挖顶升、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和纵横向转角（用静力水准仪测得的高差与距离之比表示）与距离之比表示）A338-A341四个桥墩的墩顶布设小棱镜和四个桥墩的墩顶布设小棱镜和反射片，用反射片，用1秒级全站仪观测墩顶的横向秒级全站仪观测墩顶的横向位移、纵向位移位移、纵向位移 3.5 桥墩横向振动监测桥墩横向振动监测A338-A341A338-A341四个桥墩的墩顶布设位移传感器四个桥墩的墩顶布设位移传感器四个桥墩的墩顶布设位移传感器四个桥墩的墩顶布设位移传感器在
9、开企口植筋、张拉在开企口植筋、张拉在开企口植筋、张拉在开企口植筋、张拉4#4#、5#5#横梁、预顶升、截横梁、预顶升、截横梁、预顶升、截横梁、预顶升、截除墩柱、荷载转换以及地道开挖等施工过程中，除墩柱、荷载转换以及地道开挖等施工过程中，除墩柱、荷载转换以及地道开挖等施工过程中，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测试墩顶的横向振动位移和桥墩的横向自振频率测试墩顶的横向振动位移和桥墩的横向自振频率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用以分析托换体系不同施工阶段对轻轨桥梁的影用以分析托换体系不同施工阶段
10、对轻轨桥梁的影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响，也可以反映出托换体系刚度的响，也可以反映出托换体系刚度的响，也可以反映出托换体系刚度的“时变时变时变时变”过程过程过程过程 3.6 托换大梁的线形、位移监测托换大梁的线形、位移监测 托换大梁布设托换大梁布设6个静力水准仪，含个静力水准仪，含1个设在远个设在远处的基准处的基准托换大梁纵梁（各跨的七分点）和托换大梁纵梁（各跨的七分点）和15#横横梁（各跨的四分点）布设线形观测点梁（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
11、、墩柱截除、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荷载转换、地道开挖等施工过程中托换大梁的水平位移的水平位移 3.7 托换大梁的应力与应变监测托换大梁的应力与应变监测3.8 托换大梁与桥墩托换大梁与桥墩 连结点部位应力、变形监测连结点部位应力、变形监测在被托换墩最下层植筋中，布设钢筋应力计，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监测托换施工中植入钢筋的轴力在在4#、5#托换横梁上表面与既有桥墩接头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部位沿桥墩的两个长边的布置4个测缝计，个测缝计，测试墩柱与托换梁接头的相对滑
12、移量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、应变及沉降监测托换桩的轴力、应变及沉降监测每根托换桩的顶部布置每根托换桩的顶部布置1个静力水准仪个静力水准仪,含含1个设在远处的基准，共个设在远处的基准，共10个个1#、4#、7#、3#、6#和和9#等六个桩身距等六个桩身距顶部顶部2.0 m处沿桥梁纵向的对角线分别布处沿桥梁纵向的对角线分别布设设2个钢筋应力计个钢筋应力计 在距离在距离1#、4#、7#、3#、6#和和9#等六个等六个托换桩顶部托换桩顶
13、部4.0 m和和8.0 m两个位置布设钢两个位置布设钢弦应变计弦应变计 4 无线传输系统的应用 无线传感单元无线传感单元Radio无线传感单元无线传感单元Radio传感器传感器传感器传感器数据接收单元数据接收单元数据无线传输5 系统集成系统集成 津滨轻轨桥墩主动托换监测方案共包括水准测点津滨轻轨桥墩主动托换监测方案共包括水准测点津滨轻轨桥墩主动托换监测方案共包括水准测点津滨轻轨桥墩主动托换监测方案共包括水准测点6767个，位移观测点个，位移观测点个，位移观测点个，位移观测点1212个，钢筋应力计个，钢筋应力计个，钢筋应力计个，钢筋应力计5252个，钢弦应个，钢弦应个，钢弦应个，钢弦应变计变计变
14、计变计108108个，测缝计个，测缝计个，测缝计个，测缝计8 8个，静力水准仪个，静力水准仪个，静力水准仪个，静力水准仪3232个，动响应个，动响应个，动响应个，动响应测点测点测点测点1616个，动应力测点个，动应力测点个，动应力测点个，动应力测点5252个，共计个，共计个，共计个，共计347347个测点个测点个测点个测点 构成了静态与动态相结合、分析指标与控制指标构成了静态与动态相结合、分析指标与控制指标构成了静态与动态相结合、分析指标与控制指标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、实时测试与相结合、人工读数与自动采集相结合、实时测试与相结合、人工读数与
15、自动采集相结合、实时测试与相结合、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定时测试相结合的定时测试相结合的定时测试相结合的多层次、全方位多层次、全方位多层次、全方位多层次、全方位的监测系统的监测系统的监测系统的监测系统 共同构成了托换施工的共同构成了托换施工的共同构成了托换施工的共同构成了托换施工的“耳目耳目耳目耳目”感知系统感知系统感知系统感知系统6 监测系统的维护监测系统的维护保证保证耳聪目明耳聪目明数据不可恢复数据不可恢复施工过程不可以重复施工过程不可以重复数据采集处理系统稳定数据采集处理系统稳定传感器系统稳定（传感器、线路、管路）传感器系统稳定（传感器、线路、管路）电源稳定电源稳定监测人员自身维护监测人员自身维护施工人员维护施工人员维护防止与项目无关人员的人为损坏防止与项目无关人员的人为损坏谢谢！敬请各位领导和专家多提宝贵意见！