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JFT中桥数字化监测

JFT中桥建于2001年,位于G301线,桥位中心桩号为K992+637。该桥设计荷载为:公路-Ⅱ级。桥梁全长52m,桥梁上部结构采用4×13m混凝土简支空心板梁。

  • 时间: 2022-02-09 14:09
  • 栏目: 产品案例
  • 作者: 禹邦科技
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1工程概况

       JFT中桥建于2001年,位于G301线,桥位中心桩号为K992+637。该桥设计荷载为:公路-Ⅱ级。桥梁全长52m,桥梁宽度为:0.5m防撞墙+净11m+0.5m防撞墙。桥梁上部结构采用4×13m混凝土简支空心板梁。桥梁立面照片如下图所示。
        为了查明桥梁运营期间上部结构变形情况及其工作状态,于2021年3月1日至2021年11月30日期间,对解放屯中桥上部结构空心板梁的变形指标进行实时、连续监测和分析。
                     

2监测结论

        2021年3月1日至2021年11月30日期间,对JFT中桥的监测结论如下。

2.1桥梁整体刚度

       JFT中桥实测刚度为2.1879×107kN·m2。较理论计算刚度大4.5%,监测期内桥梁竖向累积变形变化范围在6.35-6.88mm之间。

2.2板梁弹性工作状态

        通过数据分析,车辆通过桥梁后,JFT中桥上部结构的相对残余变位主要分布于0.43%~10.83%之间;符合JTG/T J21-2011《公路桥梁承载能力检测评定规程》及JTG/T J21-2015《公路桥梁荷载试验规程》中不超过20%的要求。监测板梁处于弹性工作状态。

2.3横向分布特性

        监测期间,相对横向分布系数的实测值和设计值吻合较差,表明JFT中桥监测板梁铰缝横向连接状况较差。其中,3-1#板梁出现单板受力状况。

2.4超载车辆

        监测期间,JFT中桥超载车辆数量共计157991辆,其中9月份超载车辆数最大,日平均通行超载车辆794.97辆;日通行最大荷载是设计极限荷载的1.02-3.07倍;超载车辆全天候都有分布。

2.5裂缝状况

        本监测期内,纵向裂缝宽度累计无变化。

3管控风险

3.1横向连接

        JFT中桥板梁之间横向连接刚度和整体性有所减弱。

3.2超载

        本监测期内,极限荷载大于52.5t荷载全天候都有分布,且数量较多,通过监测发现,桥梁日通行最大荷载是设计荷载的1.02-2.91倍。

3.3单板受力

       JFT中桥3-1#板梁可能出现单板受力现象,虽不在行车道位置,但受防撞墙的恒载作用,以及车辆停靠等不确定因素,该板梁有较大风险。

4管理建议

4.1铰缝加固

        建议对铰缝进行预防性加固修复。对3-1#板和3-2#板间的铰缝及时进行修补加固,提升横向整体性。

4.2治超

        为避免因超限超载引起桥梁安全事故,建议管养部门在桥头设立限载警示牌,依据监测数据分析,超载车辆全天候都有分布,较上一监测周期超载现象有所加重、甚至恶化,建议持续加强治超力度;在桥头100米处设置限速带,降低荷载对桥梁的冲击力。

4.3裂缝修补

        该桥板梁粱底混凝土纵、横向裂缝,予以灌胶封闭;裂缝发展情况待持续监测。

5病害预测

5.1横向裂缝

        如果不对梁板铰缝进行加固,荷载作用导致梁板横向连接进一步破坏[1],上部结构整体性差,诱发单板受力,梁板出现横向裂缝[2]

5.2使用寿命降低

        如果不进行治超管理,在超限荷载的长期作用下,导致结构实际受力超过设计规范允许值[3],产生结构裂缝[4],直接造成结构的损伤或破坏[5],如桥梁断裂、坍塌事故。长期的超限荷载作用会使桥梁提前产生病害,随着时间的推移病害越来越严重,导致承载能力下降,极大地减少了桥梁的使用寿命,使桥梁提前进入大中修时期,造成极大地超载运营经济损失。

5.3刚度退化

        如果不及时处理3-1#板铰缝失效问题,上部结构的受力因此而重新分布[6],其他梁板受到的荷载会大于理论荷载,上部结构长期疲劳工作,刚度会逐步衰退。