近日，為進(jìn)一步加強(qiáng)公路基礎(chǔ)設(shè)施安全運(yùn)行監(jiān)測，著力提升橋梁結(jié)構(gòu)精準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)、科學(xué)決策，設(shè)計(jì)院集團(tuán)圍繞橋梁加固過程中遇到的典型問題，以推進(jìn)橋梁智慧化管理為主線，建設(shè)橋梁結(jié)構(gòu)運(yùn)營安全監(jiān)測及預(yù)警平臺“交設(shè)云結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)”，形成“提前預(yù)知、過程監(jiān)測、效果跟蹤”的閉環(huán)管理體系，實(shí)現(xiàn)在不中斷交通的情況下，通過動態(tài)監(jiān)測正常車流下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)參數(shù)，準(zhǔn)確評估橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)加固的精準(zhǔn)控制，風(fēng)險隱患智能研判、突發(fā)事件協(xié)同處理，確保橋梁加固效果及運(yùn)營安全。

“交設(shè)云結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)”可實(shí)現(xiàn)施工及運(yùn)營期的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)采集、大屏展示、報告報表、安全預(yù)警、評估分析等功能；基于數(shù)據(jù)過濾、分析算法，對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)存儲、分析，輔助養(yǎng)護(hù)決策，延長橋梁使用壽命。

一、主要功能

1.科學(xué)診斷讓設(shè)計(jì)更科學(xué)

加固前，通過對同類型（跨徑、梁結(jié)構(gòu)等相同）的損傷跨、對比跨進(jìn)行監(jiān)測，統(tǒng)計(jì)分析荷載（車輛自然通行）作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)，預(yù)估結(jié)構(gòu)損傷程度。

2.過程跟蹤讓施工更安全

加固中，橋梁加固施工過程中動態(tài)監(jiān)測，實(shí)時調(diào)整體外束張拉力，為體外束張拉控制應(yīng)力的確定及橋梁加固維修后的性能識別提供技術(shù)依據(jù)。

3.總體評價讓結(jié)果更可靠

對加固前后結(jié)構(gòu)響應(yīng)以及加固完成后加固跨與試驗(yàn)對比跨的結(jié)構(gòu)響應(yīng)進(jìn)行比較分析，對橋梁結(jié)構(gòu)的加固效果做出總體評價。

二、主要優(yōu)勢

1.利用自然車流進(jìn)行加載響應(yīng)，不封閉交通。

2.實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)永久響應(yīng)及車輛等動載引起的瞬時響應(yīng)的同步持續(xù)監(jiān)測。

3.精準(zhǔn)監(jiān)測設(shè)計(jì)關(guān)鍵構(gòu)件、關(guān)鍵截面，確保結(jié)構(gòu)達(dá)到最優(yōu)設(shè)計(jì)預(yù)期。

三、典型案例介紹

某4×25m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的第二孔出現(xiàn)橫向裂縫，采用預(yù)應(yīng)力碳板+體外預(yù)應(yīng)力鋼束進(jìn)行加固，第三孔狀況良好。選擇第三孔作為對比跨，對結(jié)構(gòu)加固過程進(jìn)行伴隨監(jiān)測。

1.裂縫監(jiān)測

橋梁加固前，重載車輛通行均會引起既有裂縫寬度變化，且數(shù)值較大；加固完成后，多數(shù)車輛通過時，裂縫數(shù)值為零；少數(shù)重載貨車或多輛貨車并行時裂縫數(shù)值出現(xiàn)波動，但數(shù)值很?。▽?shí)際為應(yīng)變的反應(yīng)）。可見加固完成后，橋梁受力性能及耐久性得到明顯改善，常規(guī)車輛荷載作用下，梁體全截面參與受力，原裂縫在加固預(yù)壓力作用下不再開裂。

2.應(yīng)變監(jiān)測

橋梁加固完成后，在現(xiàn)狀車流通行的情況下，梁體在加固預(yù)壓力作用下的壓應(yīng)力儲備值大于車輛引起的拉應(yīng)力值。

3.撓度監(jiān)測

橋梁加固完成后，結(jié)構(gòu)剛度明顯提高，撓度增量比值（加固跨/對比跨）平均值較加固前、張拉碳板后明顯減小，且絕大多數(shù)（91%）數(shù)值小于1，加固跨剛度達(dá)到對比跨的剛度。

四、應(yīng)用前景

目前“交設(shè)云結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)”已在G3京臺高速崮山高架橋、四川S66樂自高速黃角坳大橋、G1511日蘭高速京九公鐵立交、昆明新機(jī)場高速兩面寺互通匝道橋、G20青銀高速西流高架橋、G22青蘭高速女姑口特大橋、G18雙島海灣大橋加固監(jiān)測項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，取得了顯著的社會和經(jīng)濟(jì)效益。該系統(tǒng)對于保障橋梁的安全性和穩(wěn)定性具有重要意義，通過橋梁結(jié)構(gòu)安全健康監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)行，可準(zhǔn)確、全面掌握橋梁施工、運(yùn)營期的結(jié)構(gòu)響應(yīng)參數(shù)，并通過數(shù)據(jù)分析對橋梁的使用狀態(tài)和力學(xué)行為進(jìn)行預(yù)警和初步評估，在橋梁加固工程中具有非常廣泛的應(yīng)用前景。

▲G3京臺崮山高架橋體外束加固

▲G20西流高架橋監(jiān)測現(xiàn)場