當(dāng)前位置：首頁 > 行業(yè)應(yīng)用 > 復(fù)雜修復(fù)過程中橋梁結(jié)構(gòu)性能和完整性監(jiān)測
Herc_lio Luz 大橋設(shè)計于1922年，四年后通車，它是連接 Florian_polis 島和巴西大陸之間的第一座橋梁。90多年來，它一直遭受著海水的侵蝕、結(jié)構(gòu)的自然磨損、荷載的不斷增加，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出橋梁的設(shè)計參數(shù)。
盡管一直對橋梁進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)，但這并沒有阻止它 1991年以來完全關(guān)閉。除了進(jìn)行交通封閉外，瀝青地面也被完全移除，以減少永久荷載。
問題
自通車以來，Herc_lio Luz 大橋一直遭受著海水的侵蝕、結(jié)構(gòu)的自然磨損、荷載的不斷增加，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出橋梁的設(shè)計參數(shù)。盡管一直對橋梁進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)，但這并沒有阻止它 1991年以來完全關(guān)閉。現(xiàn)在，需要對橋梁進(jìn)行修復(fù)，并保持原來的設(shè)計結(jié)構(gòu)外觀。
解決方案
Teixeira Duarte公 司受雇于 Herc_lio Luz 大橋的全面修復(fù)，大約需要三年時間。包括更換主塔中的軸承支架、加固和恢復(fù)基礎(chǔ)和金屬結(jié)構(gòu)等。在這個項目中，Teixeira Duarte 公司決定使用 HBM 布拉格光柵測試技術(shù)，來監(jiān)測結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點的應(yīng)變，傾斜度、溫度等。
結(jié)果
該項目中最關(guān)鍵的部分，跨橋輔助結(jié)構(gòu)的負(fù)載轉(zhuǎn)移已經(jīng)成功實施。在修復(fù)完成后，將進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控。
測試系統(tǒng)采用混合架構(gòu)，同時使用了布拉格光柵（FBG）傳感器和傳統(tǒng)的電氣傳感器，進(jìn)行變形、溫度、風(fēng)速和海流測量等。沿 800m 橋梁布置了兩條24路復(fù)用光纖，3個 HBM 光纖解調(diào)儀用于采集 284 個光纖傳感器，HBM PMX 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于讀取傳統(tǒng)電氣傳感器數(shù)據(jù)。
為了方便和加快安裝過程，光纖傳感器均采用預(yù)裝配的方式交付，并采用了兩種不同的安裝方法。由于橋梁是金屬結(jié)構(gòu)，例如中央桁架和輔助支架，采用點焊方式。而對于眼桿等，采用黏貼方式安裝。所有連接均由專用盒子保護(hù)。
“技術(shù)上最復(fù)雜的活動是負(fù)荷轉(zhuǎn)移過程，例如進(jìn)行眼桿更換時需要進(jìn)行張力釋放，并使用應(yīng)變傳感器對原始和臨時金屬結(jié)構(gòu)上的多個點進(jìn)行應(yīng)變測量，采用測斜儀進(jìn)行傾斜度測量等。包括氣候傳感器在內(nèi)，需要 312個傳感器。HBM 采用的混合測量技術(shù)（光纖和傳統(tǒng)電氣傳感器）確保了項目的快速安裝和實施。” Ricardo Martins，Teixeira Duarte項目工程師解釋道。
采集設(shè)備通過以太網(wǎng)與控制室相連。總共使用了兩臺計算機：一臺用于全天候數(shù)據(jù)的監(jiān)測和記錄，另一臺用于已記錄數(shù)據(jù)的后處理。整個系統(tǒng)采用的是 HBM catman 軟件進(jìn)行進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、記錄和分析。通過腳本自動執(zhí)行某些任務(wù)，例如為現(xiàn)場操作員和遠(yuǎn)程工程師定期生成報告和警報等。
在 Herc_lio luz 大橋的修復(fù)過程中，一些步驟非常關(guān)鍵。例如，工作開始和結(jié)束時的負(fù)荷轉(zhuǎn)移。這些負(fù)荷轉(zhuǎn)移是采用液壓千斤頂來提升橋面，以便將眼桿支撐的荷載轉(zhuǎn)移到下部臨時結(jié)構(gòu)，形成建造的四個“支撐塔”。在這種結(jié)構(gòu)中，如果結(jié)構(gòu)嚴(yán)重?fù)p壞，這種荷載傳遞會導(dǎo)致橋梁或臨時結(jié)構(gòu)失效。為了確保整個過程的最大安全性，需要對臨時結(jié)構(gòu)中的多個點的應(yīng)變進(jìn)行測量，以評估結(jié)構(gòu)和橋梁傳遞荷載是否均勻，是否按預(yù)期發(fā)生了荷載釋放。
荷載傳遞過程分階段進(jìn)行，每一步之后，負(fù)責(zé)項目的工程師都需要將結(jié)果與模擬數(shù)值進(jìn)行比較，以確認(rèn)結(jié)構(gòu)的性能是否在預(yù)期范圍內(nèi)。另外，還對臨時結(jié)構(gòu)的塔架和橋梁本身進(jìn)行了傾斜度測量。
另一個重點是測量風(fēng)和潮汐產(chǎn)生的負(fù)荷。這座橋梁位于島嶼和大陸之間的一個變窄點上，風(fēng)速極高，很多時候會影響修復(fù)工程。因此在應(yīng)變和傾斜度測量的同時，還需對海流和風(fēng)進(jìn)行測量。
HBM 的技術(shù)和經(jīng)驗在整個監(jiān)測系統(tǒng)的安裝過程中為我們提供了極大的幫助，盡管安裝期間出現(xiàn)了不利的天氣條件。安裝結(jié)束后，并在運營的第一個月為我們提供了直接支持，并簽訂了技術(shù)援助協(xié)議。系統(tǒng)的維護(hù)由 Teixeira Duarte 的技術(shù)人員執(zhí)行，并在現(xiàn)場接受了HBM 的培訓(xùn)，HBM 還將為整個項目提供遠(yuǎn)程支持。里卡多·馬丁斯說，這種良好的合作關(guān)系使監(jiān)測系統(tǒng)得以正常運行。
Teixeira Duarte 于1921年成立，是葡萄牙最大的經(jīng)濟(jì)集團(tuán)之一。
其在四大洲18個國家擁有約10500名員工，專注于建筑、特許經(jīng)營和服務(wù)、房地產(chǎn)、酒店、分銷和汽車等六個不同行業(yè)。在建筑領(lǐng)域，主要從事建造橋梁、水壩、醫(yī)院、道路和其他公共工程等大型基礎(chǔ)設(shè)施。
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