监测钢便桥长期运营过程中,因荷载变化、长期运营、构件连接松动等因素影响造成的结构安全隐患,对主要构件的断面的应力及振动特性参数进行长期实时智能化监测,同时以桥梁理论分析结果作为运营过程中监测数据的比对基准,综合判断钢便桥在长期运营过程中受力的稳定性。
内容:
1)钢便桥固有频率
桥梁结构的固有频率是与结构的组成形式、刚度、质量分布和材料性质等结构本身的固有性质有关而与荷载等其他条件无关的性质。是进行结构动力分析所必须的参数,也是对桥梁承载力状况进行评定的重要指标。固有频率是在桥梁建设完成后就形成的物理特性,施工完成后,它的固有频率也就确定。通过测试桥梁在使用过程中固有频率的变化,分析变化的大小方向,可以对桥梁的质量进行评价。
2)重要构件的应力
受力与形变是结构两大响应参数,其中受力特点直观的反映则是构成结构的构件的应力应变,对于钢结构而言,材料的本构关系在弹性阶段基本为线性,因此,通过测试构件的表面应变,可以推算构件的应力,进而分析构件和结构的内力反应。同时,对构件应力与其屈服强度、稳定应力以及理论计算值进行比较,可以直接对结构安全进行判断和评价。
3)节点受力
钢便桥由于是具备多次重复使用功能的施工设施,具备很多较为复杂的连接节点和连接措施。这些节点很难在计算模型中进行模拟,因此,其理论计算的难度很大,无法通过模拟分析得到其受力性质。而这些节点又是钢便桥重要的组成部分和结构措施,如果发生破坏或损伤,必然会影响结构的安全和使用。
4)运营过程环境噪声
便桥不同于普通公路桥梁。由于贝类桁架、桥面板等结构构件的震动产生的噪声有可能会对周围居民的生活产生较大影响。有必要对运营过程中的噪声进行实时监测与控制。
当一座桥的建设完全符合设计要求,在竣工交付使用时桥梁健康状况应该是满分的,假如出现**载车辆长期**,那么桥梁将出现健康问题,并且在出现桥梁倾覆事故前,这种不健康的状态应该是一直持续的,是通过技术手段可以进行判别的,这种手段就是桥梁技术状况评定。
对于交通繁忙的桥梁,定期进行桥梁检查,是有效避免桥梁安全事故的有效手段,桥梁检查分为经常检查、定期检查和检查,检查又分为专门检查和应急检查,理论上当有**载货车通过后,桥梁都应进行一次应急检查!
依据《公路桥梁养护规范》经常检查主要对桥面设施、上部结构、下部结构及附属构造物的技术状况进行的检查。定期检查是为了评定桥梁使用功能,制定管理养护计划提供基本数据,对桥梁主体结构及其附属构造物的技术状况进行的全面检查,它是为桥梁养护管理系统搜集结构技术状态的动态数据。由此可见,按规定进行定期检查,对桥梁安全尤为重要,长期有**载车辆通行的桥梁还应缩短定期检查的时间间隔。
《规范》为桥梁抗船撞设计提供可行或具体技术方法,提出了降低船撞风险的总体要求、降低船撞效应的结构性防船撞设施要求和基于性能的抗撞设计方法(结构设计准则由一系列可实现的性能目标来表示,保证在船舶撞击力作用下实现结构预定功能的抗撞设计方法),是对《通规》的重要补充,作为推荐性标准、与《通规》一起规定了公路桥梁抗船撞设计要求。《规范》贯彻了“综合防控、分级设防”的思想,提升了抗船撞设计的科学性,形成了一套系统的解决方案,引导公路抗船撞设计的标准化与精细化。《规范》充分考虑了与其他标准的衔接,以国内外工程实践和研究成果为依托,以安全可靠、有效、经济合理、成熟实用为基本原则,广泛征求意见,具有清晰明确的定位,对进一步提升综合交通和基础设施的安全**工作具有较强的作用。
道路桥梁出现裂缝不仅会影响结构的美观和正常的使用,而且会削弱桥梁结构的强度和刚度,从而导致工程事故的发生。我国建设道路主要使用的材料是混凝土,而混凝土结构裂缝问题目前在道路建设的技术问题中具有普遍性,这其中除了是桥梁混凝土原材料质量差等原因,还有一部分原因是施工人员没有合理使用混凝土造成的,如:没有对混凝土强度等级加以重视,使混凝土曝露时间过长从而导致混凝土受潮变性;在施工过程中对混凝土的配合比没有达到规范要求,只凭个人经验不按标准规定随意配比;在浇灌混凝土过程中对混凝土振捣不足或力道过猛;在混凝土模拆除后,没有给予必要的养护,导致混凝土体表缺水出现干裂等,为此,施工人员在施工过程中要对桥梁混凝土进行常规计算。我国规定钢筋混凝土构件的大裂缝宽度为0.2~0.3mm。此外,还要进行温度裂缝计算,采取隔热设计;考虑混凝土结构所处的位置,选择合理的混凝土强度等级;对混凝土配筋率采用适当的计算模式,从材料性能方面和结构形式方面采取有效的综合措施;加之以合理的施工工艺,按设计好的混凝土强度等级要求进行施工,控制水泥用量及水灰比,重视混凝土振捣技术,计算好拆模时间,选用一定份量的外加剂和掺合料(对收缩和水热化影响较小),遇到高温天气时使用井水拌制混凝土,这样可以降低浇灌温度。
钢筋的使用寿命与桥梁的使用寿命密切相关,桥梁钢筋出现锈蚀的话会严重危害道路桥梁的使用寿命和安全。影响钢筋锈蚀的因素有很多,如原材料、环境、施工等,以及其他诸如钢筋应力状态等因素也会导致钢筋锈蚀。桥梁钢筋锈蚀的机理很复杂,因此道路桥梁钢筋防腐是一项系统工程,需要诸多措施综合治理。施工工人在建设道路桥梁过程中就要加强桥梁钢筋防护意识,要使用涂层钢筋,这种钢筋就是在普通低碳钢表面加上防腐涂层,使其与腐蚀性环境隔离开来,这样就能达到普通低碳钢防腐目的。涂层材料不能被破坏,不管是在运输、储存还是在安装过程中,这种材料在恶劣条件下具有一定的耐久性和持续性,在道路桥梁钢筋使用寿命周期内均能保持其结构功能。此外,施工工人还可以使用电化学防阻止桥梁钢筋锈蚀。这种防具有一定的技术含量,就是使钢筋携带足够数量的多余电子,这样无论腐蚀液体的硬度值如何,钢筋都不会被腐蚀,始终处于稳定状态。对于已经出现锈蚀的钢筋要积极进行修复:清除掉所有出现锈蚀区域内的混凝土,采用喷砂法除掉锈迹,根据实际情况增加一定数量的钢筋以确保梁体内的含筋量。后一点要加以强调的是,施工工人在加强桥梁钢筋防腐的同时要注意跟当地的实际情况结合起来,要根据道路桥梁的经济地位、气候条件、地理位置等对桥梁进行分级,根据分级筛选符合使用要求的、经济合理的防腐材料。
桥梁铺装层虽然在桥梁中所占的体积并不大,但是它对道路交通的顺利运行是十分重要的。在相继暴露出来的道路桥梁质量问题中,桥梁铺装层的质量问题受到了一定的重视,在一些桥梁施工中,桥梁铺装层的施工质量往往被疏忽,施工工序控制不严,只注重表面功夫,在外观质量上做文章,致使桥面铺装层过早出现裂缝,松散、脱落等问题,维修周期越来越短。桥梁铺装层在构造上属于刚性结构,目前,我国的重载交通及**载现象越来越严重,铺面层直接承受着车辆和行人荷载的冲击,现行桥梁铺装层与重型或**重型汽车数量的迅速增多已不相适应,这样就加重了桥梁铺装层的负荷,因此施工人员在建设桥梁铺面层的过程中,要注意确保桥梁铺装层厚度,铺装材料应具有良好的弯曲性能,这样可减弱或避免铺装层的弯曲开裂,要保证铺装材料在使用期间不出现明显的开裂和其它问题。还要注意确保铺层材料的防水性。铺层材料的防水层在施工过程中应予以充分重视,要保证铺筑后基本不会透水,以防止水渗入材料引起各种水损坏,从而缩短桥梁铺面层的使用寿命。对于处于非冰冻地区的道路桥梁,可以在桥梁铺面层铺上一定厚度的防水混凝土;对于处于冰冻地区而可能出现裂纹的道路桥梁上,可以铺上沥青混凝土或者贴式混凝土,这种混凝土是柔性的,可以有效预防桥梁铺装层出现裂纹。
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