桥梁工程勘察设计施工一体化招标主标技术标文本_第1页
桥梁工程勘察设计施工一体化招标主标技术标文本_第2页
桥梁工程勘察设计施工一体化招标主标技术标文本_第3页
桥梁工程勘察设计施工一体化招标主标技术标文本_第4页
桥梁工程勘察设计施工一体化招标主标技术标文本_第5页
已阅读5页,还剩123页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

松浦大桥大修工程勘察设计施工一体化招标投标文件离第详一纯册裙技惠术隔标赠勘伯察达设共计呀方讲案慧(客上者册汁)辨正法本言投假标纱人巩:扒上腹海矮市爸政读工获程槐设喊计窜研肯究谁总切院的(度集鬼团陵)干有兆限鸦公剪司扛(抹盖规单档位兔章屑)批法筛定妹代化表烘人兰或削其震委顽托船代点理烂人垂:筑周器军跌(杯签伟字卖)吩2孤0聋1千6巾年放1宪1庆月诞1棕0柏日松浦大桥大修工程勘察设计施工一体化投标文件技术标文本上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司图2.3.58。(a)北侧拼宽桥台(b)南侧拼宽桥台图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s258桥台拼接示意图(mm)下层引桥大修方案1)原铁路桥概况原下层引桥为铁路桥,铁路桥为单线。铁路引桥北岸42孔,南岸38孔,跨径均为32.7米。铁路桥全长3036.92米,其中主桥段419.6米,北岸段1373.4米,南岸段1242.6米。上部结构为2片预应力砼T梁。铁路引桥北岸侧墩位编号为0#~042#,南岸侧墩位编号为4#~42#。除北岸042#桥台至012#墩一段位于半径1500米的曲线上外,其余均在直线上。由两岸主桥桥墩起向两岸设置下坡道,其中直线部分设5‰的下坡,曲线部分设4.5‰的下坡。0#~03#及4#~7#为公路桥及铁路桥共用段,下部结构横桥向为双层框架墩,上层为公路桥,下层为铁路桥,基础采用直径1.25米钻孔灌注桩。04#~041#及8#~41#为铁路桥,下部结构为钢筋砼实体墩,基础采用直径55cm钢筋砼管桩。042#及42#为铁路桥桥台,基础采用直径55cm钢筋砼管桩。2)现状改建方案综合松浦大桥总体大修方案,下层桥梁将作为人非通道使用,其中引桥部分非机动车道宽6m。现状设计将利用两岸原铁路桥各16跨,作为大修后非机动车道使用,其中每侧均有3跨位于上下层共用墩上,其余均为单独铁路桥。考虑到现状设计,下层引桥荷载与原铁路荷载相比有所减少,为充分利用原有结构,下层引桥上部结构将利用原有铁路T梁,并在T梁上现浇25cm厚桥面板,上面铺设6cm厚沥青作为非机动车道,其中对于经检测存在病害的原T梁,先对病害进行相关修复后再利用。对于下部结构,考虑到现状道路设计纵坡,部分T梁需顶升,部分T梁需下降。对于需顶升部分,设计采用同步整体顶升现状T梁,加高垫石的方式。对于需下降部分,将采用“顶升法”截短现状铁路桥墩。基础部分仍然采用原铁路桥基础。桥台部分将采用利用原承台及桩基础,并在原承台上新做台身的设计。非机动车道总体示意见下图。图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s259非机动车道总体示意图(mm)图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s260桥台示意图(mm)为保证现浇桥面板与原有铁路T梁的可靠连接,采用凿毛铁路T梁上表面,并在顶面外露钢筋上焊接剪力键,最后现场浇筑桥面板。现浇桥面板与原有T梁连接示意图如下。图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s261现浇桥面板与原有T梁连接示意图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s262剪力键大样(mm)抗震设计本节主要研究内容有:建立了松浦大桥全桥的空间动力计算模型,分析结构动力特性。根据主桥及引桥的支承布置方式,采用线性反应谱法及非线性时程法进行了结构地震反应分析,研究了结构在E1地震作用(地震重现期75年)和E2地震作用(地震重现期1000年)两种设防水准地震输入下的地震响应。根据桥墩、桩基的配筋情况,对其在两种设防水准下的抗震性能进行了验算,给出相应建议,最终给出结构的抗震性能安全性评价。1)设防标准确定工程的抗震设防标准是一项经济性和政策性很强的工作。既要保证大桥的抗震安全性,又不致使造价增加太多。所以,需要在经济与安全之间进行合理平衡,这是桥梁抗震设防的合理原则。表STYLEREF2\s2.3.SEQ表\*ARABIC\s26松浦大桥抗震设防标准桥梁结构设防水平地震重现期结构性能要求结构验算目标主桥E175年全桥弹性工作上部钢结构保持弹性,桩基保持弹性,支座保持正常工作状态,主墩、边墩保持弹性。E21000年延性构件可发生可修复的损伤,其它构件正常工作上部钢结构保持强度要求,桩基础保持弹性,滑动支座位移满足容许值,固定支座抗剪强度满足容许值。过渡墩抗剪强度满足规范要求。引桥E175年全桥弹性工作桩基保持弹性,支座保持正常工作状态,主墩、边墩保持弹性。E21000年延性构件可发生可修复的损伤,其它构件正常工作桩基础保持弹性,滑动支座位移满足容许值,固定支座抗剪强度满足容许值。过渡墩抗剪强度满足规范要求。注:1)本设防标准按《公路桥梁抗震设计细则》制定。2)地震重现期475年相当于50年10%超越概率,1000年相当于50年5%超越概率;3)75年重现期对应的地震动参数取值以475年为基础乘以0.43。2)设计反应谱下图是阻尼比0.03和0.05时E1地震作用和E2地震作用下设计反应谱曲线,分别用作主桥和引桥的反应谱地震分析。图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s263地震动加速度反应谱曲线(阻尼比0.03)图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s264地震动加速度反应谱曲线(阻尼比0.05)3)加速度时程根据上一节给出的设计反应谱,选择与设计反应谱相匹配的加速度时程波,下图给出了主桥E1和E2地震下各三组加速度时程曲线。(一)(二)(三)图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s265E1地震作用下三组加速度时程曲线(一)(二)(三)图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s266E2地震作用下三组加速度时程曲线4)线性结构动力计算模型本次报告采用SAP2000程序建立了如图所示的松浦大桥全桥三维结构动力分析模型,在此基础上进行动力特性和地震反应分析。图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s267全桥空间动力计算模型5)非线性动力模型非线性动力模型是在线性模型的基础上考虑活动支座摩擦效应的作用,以下主要叙述支座非线性的模拟。活动球形钢支座的恢复力模型如下图所示。图中,Fmax为临界摩擦力,为上部结构与墩顶的相对位移,Xy为临界位移。弹性恢复力最大值与临界滑动摩擦力相等,即上式中:为滑动摩擦系数,球形钢支座的活动摩擦系数取为0.02;为支座所承担的上部结构恒载反力;在球形钢支座中,临界位移很小(本报告取为2mm)。图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s268球钢活动支座的恢复力模型橡胶支座与四氟乙烯滑板支座的滑动效应同样使用图3.2-1中的双线性模型进行模拟,临界滑动力计算按式上式进行,其中橡胶支座摩擦系数取0.25,四氟乙烯滑板支座摩擦系数取0.02。6)结构动力特性分析和认识桥梁的动力特性是进行抗震性能分析的基础,本节首先采用前面所述的计算模型,对松浦大桥进行了动力特性分析。根据上节所述建立线性动力计算模型,对全桥进行了结构动力特性分析,下表为全桥线性动力计算模型的前10阶振型、频率及振型特征,下图显示了主桥计算模型的前几阶典型振型。表STYLEREF2\s2.3.SEQ表\*ARABIC\s27计算模型基本动力特性阶数周期(s)频率(Hz)振型描述12.0150040.49628左侧主梁纵漂22.0083870.49791主梁横桥向正对称侧倾31.8216840.54894主梁横桥向反对称侧倾41.7193380.58162右侧主梁纵漂51.7118280.58417左侧边界联纵漂61.6963430.5895右侧边界联纵漂71.3678690.73106主梁横向对称弯扭耦合81.253310.79789主梁横向反对称弯扭耦合90.8162111.2252左侧主梁竖弯100.8065761.2398右侧主梁竖弯图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s269第一阶振型图图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s270第二阶振型图图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s271第九阶振型图7)全桥抗震性能验算根据初步配筋对各关键截面在最不利轴力作用下的抗弯承载力进行验算,桥塔、桥墩关键截面以及桩基础截面的网格划分结果见下图。图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s272边墩新立柱截面计算网格划分图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s273边墩旧立柱截面计算网格划分图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s274边墩桩基典型截面计算网格划分图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s275主桥钢管桩单桩截面计算网格划分8)主桥结构抗震验算结果在E2地震作用下,对于主桥部分分别进行纵向+竖向、横向+竖向地震输入,通过非线性时程分析,对桥塔、边墩及相应桩基的关键截面进行抗震验算,验算结果见下表。表STYLEREF2\s2.3.SEQ表\*ARABIC\s28主桥、边墩最不利桩基截面验算(纵向+竖向输入)地震输入截面位置验算轴力(kN)弯矩需求(kN·m)等效屈服弯矩(kN·m)能力需求比验算结果纵桥向+竖向0#新桩基1228.91712.53092.01.806通过0#旧桩基1243.11574.53148.01.999通过1#钢管桩5134.0854.65027.05.882通过2#钢管桩4389.0888.95206.05.857通过3#钢管桩5182.0762.45008.06.569通过4#新桩基983.81000.33005.03.004通过4#旧桩基1068.7950.63088.03.248通过表STYLEREF2\s2.3.SEQ表\*ARABIC\s29主桥、边墩最不利桩基截面验算(横向+竖向输入)地震输入截面位置验算轴力(kN)弯矩需求(kN·m)等效屈服弯矩(kN·m)能力需求比验算结果横桥向+竖向0#新桩基1136.62075.63060.01.474通过0#旧桩基1659.71935.53292.01.701通过1#钢管桩5305.01278.04966.03.886通过2#钢管桩5331.01397.04960.03.550通过3#钢管桩5268.01165.04976.04.271通过4#新桩基223.32043.82734.01.338通过4#旧桩基1266.21907.73156.01.654通过表STYLEREF2\s2.3.SEQ表\*ARABIC\s210边墩立柱柱底截面验算(纵向+竖向输入)地震输入截面位置验算轴力(kN)弯矩需求(kN·m)等效屈服弯矩(kN·m)能力需求比验算结果纵桥向+竖向0#边墩新立柱11599.115870.633490.02.110通过新立柱21608.115655.533490.02.139通过旧立柱12762.04176.35167.01.237通过旧立柱22746.14203.45167.01.229通过4#边墩新立柱11566.712832.133470.02.608通过新立柱21572.312836.133470.02.607通过旧立柱12738.03352.95158.01.538通过旧立柱22736.83352.45158.01.539通过表STYLEREF2\s2.3.SEQ表\*ARABIC\s211边墩立柱柱底截面验算(横向+竖向输入)地震输入截面位置验算轴力(kN)弯矩需求(kN·m)等效屈服弯矩(kN·m)能力需求比验算结果横桥向+竖向0#边墩新立柱1-186.915420.431960.02.073通过新立柱2255.916266.932340.01.988通过旧立柱12672.43275.53538.01.080通过旧立柱22638.63258.53526.01.082通过4#边墩新立柱1-166.216844.531980.01.899通过新立柱2-99.816845.732040.01.902通过旧立柱12510.13452.13461.01.003通过旧立柱22513.83451.73461.01.003通过表STYLEREF2\s2.3.SEQ表\*ARABIC\s212边墩立柱柱顶截面验算(横向+竖向输入)地震输入截面位置验算轴力(kN)弯矩需求(kN·m)等效屈服弯矩(kN·m)能力需求比验算结果横桥向+竖向0#边墩新立柱1-839.85913081.44239201.828544通过新立柱2-440.65414725.07241401.639381通过旧立柱12265.1012870.40433491.166735通过旧立柱22206.8312841.95433241.169618通过4#边墩新立柱1-813.27714865.73237531.597836通过新立柱2-763.55714866.81239701.612317通过旧立柱12091.162969.76632711.101434通过旧立柱22083.8142969.67432711.101468通过由上述表格可知,在E2地震作用下进行时程分析,对于主桥,采用纵桥向+竖向和横桥向+竖向两种输入方式,计算出主桥桩基与边墩立柱截面的弯矩需求,根据拟定的截面配筋形式,采用材料强度设计值,可以计算截面抗弯能力,通过能力和需求的比较可知,各关键截面均能满足抗震性能目标。9)引桥高墩区结构抗震验算结果在E2地震作用下,利用非线性时程分析法对引桥进行抗震分析与验算,对于主桥部分分别进行纵向、横向地震输入,对相应桩基及立柱的关键截面进行抗震验算,验算结果见下表。表STYLEREF2\s2.3.SEQ表\*ARABIC\s213最不利桩基截面验算(纵向输入)截面位置验算轴力(kN)弯矩需求(kN·m)初始屈服弯矩(kN·m)能力需求比验算结果01-新-11111.988571.727714.846948通过01-新-21089.985565.427624.885037通过01-旧-841.968518695.41.342471通过02-新-391.868111724062.153984通过02-新-5-624.884458.721394.663179通过02-旧808.6959701.313711.954941通过03-新-3571.4207109125782.36297通过03-新-5-813.642360.620725.745979通过03-旧900.6768626.414092.249361通过04-新-31650.682153329621.932159通过04-新-44588.236162438782.387931通过04-旧-公路768.68953363811.133929通过04-旧-铁路476.7113175.93732.120523通过05-新-4-1-14.311479.323684.940538通过05-新-4-2-324.402477.422524.717218通过05-旧-42.109664.323214.990672通过表STYLEREF2\s2.3.SEQ表\*ARABIC\s214最不利桩基截面验算(横向输入)截面位置验算轴力(kN)弯矩需求(kN·m)初始屈服弯矩(kN·m)能力需求比验算结果01-新-1-342.012142122451.579873通过01-新-2-360.016142122381.574947通过01-旧942.0319143314341.000698通过02-新-3-287.132209022641.083254通过02-新-5-614.884153421451.398305通过02-旧883.6959122014001.147541通过03-新-3565.4207164325741.566646通过03-新-5-458.642118922021.851976通过03-旧974.6768958.514361.498174通过04-新-33462.682962.835463.683008通过04-新-44039.236183137302.037138通过04-旧-公路856.1895253.93821.504529通过04-旧-铁路460.5113173.2372.52.150693通过05-新-4-1800.689519.212162.342065通过05-新-4-2469.5985519.211172.151387通过05-旧158.090486.6350.44.046189通过表STYLEREF2\s2.3.SEQ表\*ARABIC\s215立柱柱底截面验算(纵向输入)截面位置验算轴力(kN)弯矩需求(kN·m)等效屈服弯矩(kN·m)能力需求比验算结果01#-新-下左5790.0756408.365116601.819497通过01#-新-下右5693.4296401.103116001.812188通过01#-新-中-左4851.6023975.509110702.784549通过01#-新-中-右4736.9463957.991110102.781715通过01#-旧-下左4424.1824740.27173341.547169通过01#-旧-下右4322.6274811.63972601.508841通过02#-新-下左5075.7296762.664112201.65911通过02#-新-下右6409.2656968.772120401.727707通过02#-新-中-左4172.5864104.256106602.597304通过02#-新-中-右5405.0354732.71114202.412994通过02#-旧-下左4109.2595634.05571131.262501通过02#-旧-下右4592.7265216.91874601.429963通过03#-新-下4707.5636214.59110001.770028通过03#-新-中3715.2454550.694103802.280971通过03#-旧-下左6223.5517591.73685651.1282通过03#-旧-下右4792.3225817.33176021.306785通过04#-新-下左3940.1089757.582105201.078136通过04#-新-下右5464.3157516.972114501.52322通过04#-旧-下左8657.4697919.833101401.28033通过04#-旧-下右4850.97285.94776681.052437通过05#-新-下左4082.2635120.594106102.072025通过05#-新-下右3830.2375186.931104502.014679通过05#-旧-下左2958.8155631.51263071.119948通过05#-旧-下右2890.8265856.56862611.069056通过表STYLEREF2\s2.3.SEQ表\*ARABIC\s216立柱柱底截面验算(横向输入)截面位置验算轴力(kN)弯矩需求(kN·m)等效屈服弯矩(kN·m)能力需求比验算结果01#-新-中左4160.3681965.25672583.693158通过01#-新-中右4039.7991962.95171743.654701通过01#-旧-上左3477.3412725.54544621.637104通过01#-旧-上右3338.8342764.91343651.578712通过01#-新-下左4775.8941030.51974387.217722通过01#-新-下右4698.6651022.13474027.241712通过01#-旧-下左3991.4862986.56246831.568024通过01#-旧-下右3855.1133005.1946751.555642通过02#-新-中左3603.61512.71569924.622154通过02#-新-中右4748.5662682.93974702.78426通过02#-旧-上左3178.6392178.71943381.991078通过02#-旧-上右3580.4862177.78145182.074589通过02#-新-下左4140.8411030.23471886.977056通过02#-新-下右5506.034771.3573775610.055通过02#-旧-下左3682.6872663.51445461.706768通过02#-旧-下右4077.2992662.18547481.783498通过03#-新-中3081.5411654.84468034.110961通过03#-旧-上左5106.5433812.94752891.387116通过03#-旧-上右4045.533811.63547091.235428通过03#-新-下3907.364646.7156715011.05586通过03#-旧-下左5569.0813587.76164891.808649通过03#-旧-下右4517.4473585.82549561.382109通过04#-旧-上左6075.6765319.04656871.069177通过04#-旧-上右3038.2425317.49453321.002728通过04#-新-下左2539.6412929.98566122.256667通过04#-新-下右4795.1624942.66576201.541678通过04#-旧-下左7387.9754971.64662451.256123通过04#-旧-下右4341.4864969.77254121.088983通过05#-旧-上左1462.3762283.51435651.56119通过05#-旧-上右1426.7912283.51435451.552432通过05#-新-下左3427.5753617.14768891.90454通过05#-新-下右3159.1943617.5168431.891633通过05#-旧-下左2757.0413788.38641231.088326通过05#-旧-下右2723.473788.38641231.088326通过10)引桥中墩区结构抗震验算结果在E2地震作用下,利用非线性时程法对引桥进行抗震分析与验算,对于中墩区部分分别进行纵向、横向地震输入,对相应桩基及立柱的关键截面进行抗震验算,验算结果见下表。表STYLEREF2\s2.3.SEQ表\*ARABIC\s217中墩区最不利桩基截面验算(E2-纵向输入)地震输入截面位置验算轴力(kN)弯矩需求(kN·m)初始屈服弯矩(Kn.m)能力需求比验算结果纵桥向P12’#新桩基142533719425.763通过P12’#旧桩基284912142.352通过P13’#新桩基137932721666.624通过P13’#旧桩基275932122.280通过表5.5.2-1b中墩区最不利桩基截面验算(E2-横向输入)地震输入截面位置验算轴力(kN)弯矩需求(kN·m)初始屈服弯矩(kN·m)能力需求比验算结果横桥向P12’#新桩基203982521032.549通过P12’#旧桩基4621742401.379通过P13’#新桩基235088521852.469通过P13’#旧桩基4791852411.303通过表STYLEREF2\s2.3.SEQ表\*ARABIC\s218中墩区最不利立柱截面验算(E2-纵向输入)地震输入墩号截面位置验算轴力(kN)弯矩需求(kN.m)初始屈服弯矩(kN.m)能力需求比验算结果纵桥向P12’(新立柱)墩底截面5119352792552.624通过P12’(旧立柱)墩底截面4284281366682.370通过P13’(新立柱)墩底截面5046333892082.758通过P13’(旧立柱)墩底截面4218263566352.518通过表STYLEREF2\s2.3.SEQ表\*ARABIC\s219中墩区最不利立柱截面验算(E2-横向输入)地震输入墩号截面位置验算轴力(kN)弯矩需求(kN.m)初始屈服弯矩(kN-m)能力需求比验算结果横桥向P12’(新立柱)墩顶截面4586165258973.570通过墩底截面4973182560683.325通过P12’(旧立柱)墩顶截面3863136245113.312通过墩底截面4248152746653.055通过P13’(新立柱)墩顶截面4522138959944.315通过墩底截面4843150861374.070通过P13’(旧立柱)墩顶截面3845113645414.00通过墩底截面4166127046693.676通过11)引桥低墩区结构抗震验算结果在E2地震作用下,利用非线性时程法对引桥进行抗震分析与验算,对于主桥部分分别进行纵向、横向地震输入,对相应桩基及立柱的关键截面进行抗震验算,验算结果见下表。表STYLEREF2\s2.3.SEQ表\*ARABIC\s220最不利桩基截面验算(纵向输入)地震输入截面位置验算轴力(kN)弯矩需求(kN·m)等效屈服弯矩(kN·m)能力需求比验算结果纵桥向20#新桩基156363621043.31通过20#旧桩基1101452521.74通过21#新桩基164261221243.47通过21#旧桩基1381372571.88通过表STYLEREF2\s2.3.SEQ表\*ARABIC\s221最不利桩基截面验算(横向输入)地震输入截面位置验算轴力(kN)弯矩需求(kN·m)等效屈服弯矩(kN·m)能力需求比验算结果横桥向20#新桩基223796422612.35通过20#旧桩基4241853001.62通过21#新桩基221688222572.56通过21#旧桩基4191692991.77通过表STYLEREF2\s2.3.SEQ表\*ARABIC\s222立柱柱底截面验算(纵向输入)地震输入截面位置验算轴力(kN)弯矩需求(kN·m)初始屈服弯矩(kN·m)能力需求比验算结果纵桥向20#墩186384148152903.69通过21#墩184933575152004.25通过表STYLEREF2\s2.3.SEQ表\*ARABIC\s223立柱柱底截面验算(横向输入)地震输入截面位置验算轴力(kN)弯矩需求(kN·m)初始屈服弯矩(kN·m)能力需求比验算结果横桥向20#墩18769560919390034.57通过21#墩18650504119300038.29通过12)结论根据松浦大桥大修设计方案,建立松浦大桥主桥以及两侧引桥的空间动力计算模型,并对主桥采用反应谱法和非线性时程法进行了抗震计算,得到了相应的地震响应,同时根据拟定的截面配筋对相应计算结果进行了抗震性能验算。具体结论如下所述:(1)拟定设计与验算说明:主桥边墩支座采用拉索减震支座,其余支座采用普通球钢支座,支座自由行程为0.12m;0#及4#边墩新立柱的纵桥向尺寸变为2.5m,高墩区所有新立柱配筋采用φ32HRB400钢筋,钢筋间距15㎝,双排布置,配筋率1.716%。高墩区采用减隔震措施,全部采用板式橡胶支座。04#新桥墩配筋率1.6%,其余新桥墩配筋率为1.2%。04#新桥墩尺寸应增大到至少2.0m*1.2m。中墩区及低墩区采用减隔震措施,全部采用板式橡胶支座。新建部分立柱尺寸保持1.8x1.2m不变,配筋率1.617%。(2)主桥部分:在固定墩支座固定的情况下,对主桥进行纵桥向+竖向、横桥向+竖向地震输入,经验算发现主桥水中固定墩桩基础——钢管桩难以满足地震下抗弯需求,故对主桥进行减隔震处理,考虑边墩的特殊构造,将具有减震限位作用的拉索减震支座放置在主桥边墩上,一方面对主桥的纵横向起到了限位作用,同时可以限值整个桥梁的扭转。对采用拉索减震支座的主桥进行非线性时程分析与验算,主桥在E1地震作用下主桥钢管桩及边墩桩基础最不利单桩截面地震弯矩小于其初始屈服弯矩,保持弹性工作状态;边墩立柱关键截面同样保持弹性工作状态。主桥在E2地震作用下,边墩立柱关键截面及桩基础最不利单桩截面地震弯矩小于其等效屈服弯矩,满足其各自性能目标。所有桩基础均满足强度要求。(3)引桥部分:引桥高墩区、中墩区和低墩区引桥采用减隔震措施,所有支座均为橡胶支座。分析表明,分离式盖梁设计方案中,E2地震作用下,盖梁、立柱和桩基础均保持弹性状态,满足强度要求。桥梁景观设计松浦大桥是黄浦江上建造的第一座桥梁,大桥自1974年7月26日开工,1975年9月11日铁路桥通车,1976年6月29日公路桥通车。是一座上层为双车道公路,下层为单线铁路的公铁两用双层桥。2012年,铁路金山支线复线建设完成,既有松浦大桥下层不再承担铁路交通运营的职责。图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s276松浦大桥昔日雄姿图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s277松浦大桥现状照片大桥具有历史象征性意义松浦大桥作为黄浦江上的第一座大桥,40多年来,载满了上海人民的回忆与情怀,本次大修应尽可能保持昔日原貌。与铁路桥距离极近松浦大桥与相邻铁路桥之间最小距离仅为13m,上层桥面拓宽后距离更小,将不足8m,景观方案需考虑两桥的协调统一,将两桥系统考虑。上层拓宽为24.5m上层拓宽后为纯机动车道,主要考虑行车视角的尺度,对上层桥面进行景观考虑,并分析新建结构对下层视角的影响,结合照明等附属工程系统考虑。下层改为人非共用下层由铁路功能转人行与非机动车行驶,速度降至5~20km/h,对人性化细节的要求大幅提升,需对人行栏杆、铺地、景观照明以及空间感受详细考虑。1)景观方案(1)下层空间整合图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s278松浦大桥下层桥面现状下层空间杆件繁多,视觉效果欠佳,部分杆件过于纤细,尺度比例与整体不协调。应规整杆件,取消或合并多余杆件,整合空间,并选择适合的人行栏杆、铺地,提供舒适的慢行空间。图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s279设计过程初步设计后的下层空间由于隔离栏杆而显得拥挤、杂乱,考虑下层中间位置为非机动车道行驶,车速相对较慢,将绿化及休闲座椅替代护栏,打开下层空间,人行视野开阔许多。上部杆件较密,对视线干扰较强,通过结构设计进行整合,去除多余细碎杆件。尽量减少下层空间内的栏杆,通过路缘石、铺地区分人行道与非机动车道,保证下层视线的通透与舒适。图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s280下层设计方案(2)铺地设计人行道是步行者的通道,与人群关系密切,因此对美观和功能上都有更高的要求。总的来说,对人行道铺装的基本要求是希望能够提供有一定强度、耐磨、防滑、舒适、美观的路面。在潮湿的天气能防滑、便于排水,在有坡之处即使在恶劣气候条件下也安全,同时造价低廉,有安全感与方位感。色彩要考虑当地气候与周围环境,尺度应与人行道的宽度、所在地区位置有正确的关系。而质感也要注意场地的大小,大面积可粗糙些,小面积的不可太粗糙。图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s281载满回忆的铁轨与枕木图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s282铺地现状图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s283铺地效果图松浦桥下层本为火车用铁轨,四十年来服务于人民,载满了历史与记忆,桁架范围区的铺地设计将原枕木取能用的部分打磨处理,嵌于充当路缘石的铁轨之间,旧物新颜,留住当年的印记,保留下40年的铁路情怀。非机动车道选用沥青铺地,防滑、适用。A标准段—A标准段—绿植区B标准段—铁轨枕木怀旧区C标准段—座椅绿植区图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s284桁架区域铺地分段示意图图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s285A段图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s286B段图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s287C段桥梁中央区域设置部分夹胶钢化玻璃铺地,透过与人行道齐平的玻璃可看到脚下的黄浦江,走在上面别有一番风味,玻璃宽度仅一米五,保留足够的实木铺地供不适应高空环境体验的群众通行。图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s288中央玻璃铺地效果图(3)人行栏杆设计护栏在满足功能的基础上,其造型与色彩应与桥梁的整体风格一致。方案一:推荐方案将松浦大桥上的老物件元素带入到人行栏杆中,保留原有的历史韵味。图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s289栏杆推荐方案效果图推荐方案简洁、绿色、环保,绿色植物的引入赋予了桥梁绿色的生机,充满活力。方案二:比选方案1图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s290栏杆比选方案效果图比选栏杆1与松浦大桥的桁架造型相呼应,款式简洁、大气,并设计带有灯具,夜间不仅更丰富了松浦大桥的景观效果,也可提供人行道照明。方案三:比选方案2图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s291栏杆比选方案效果图折线造型与松浦大桥的桁架造型相呼应,款式现代、简洁、通透,景观效果较好。不带景观照明灯具。(4)路灯设计桁架桥本身结构较为繁复,结构构件较多,推荐路灯结合桁架,将路灯隐藏于桁架中,做到见光不见灯。上层桥面亦推荐没有灯杆林立的低位LED灯,与传统路灯相比,没有了间隔的路灯灯杆,使景观整体效果更佳。表STYLEREF2\s2.3.SEQ表\*ARABIC\s224路灯设计低位LED灯(推荐)传统路灯日景景观佳、见光不见灯,间隔五米左右一个稍弱,可见10m高灯杆,间隔三十米左右一个夜景景观提供功能照明,景观效果一般10m高处有规律的点光源,入星光点点,景观效果佳安装位置防撞护栏防撞护栏或者分隔带节能与环保佳可按需求选择不同灯具安装与维护容易困难照射区域窄,单侧达4m,双侧12m基本不受限图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s292低位灯产品示意图(5)桥头堡设计图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s293桥头堡现状桥头堡老旧,且人与非机动等均无需进入上层桥面,建议进行更换,原桥头堡设计较为简单,款式过时,本次设计中将重新考虑。将无障碍电梯加入桥头堡,更为人性化,功能更全面,但桥头堡体积会相应变大。为了保证视觉上的通透性,具体设计时考虑以下几点:以刚结构作为主要材质,强调桥头堡的通透性以及与主桥的协调性;尽量减少桥面以上部分的占用面积;尽量减少桥头堡的尺寸。图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s294桥头堡示意图设计有四座桥头堡,西侧两座设置电梯加楼梯,东侧仅设置两座绕柱楼梯供行人上下。(6)桥铭牌设计图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s295非机动车道入主桥段桥铭牌设置桥铭牌主要设计了两处地方,非机动车入主桥处的横梁上放置一处亚克力灯箱桥名牌,桥头堡上桥处的桁架区间范围内放置一处大理石镶嵌亚克力灯箱,并针对人流和非机动车流的速度,设置合理大小的展示说明文字。图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s296主引桥交界处桥铭牌设置(7)色彩涂装根据对大桥周边环境的调查结合桥上行车、桥下通航船只的交通安全识别及景观效果进行色彩景观设计。并通过三维仿真进行模拟。经过分析论证,得出景观色彩涂装分析结论,给大桥总体色彩涂装提供依据。大桥色彩是影响桥梁景观效果的重要因素之一,是桥梁景观的重要组成部分,是大桥外观形象及展示桥梁个性的直接表现,不同的色彩对大桥的鲜明度、文化性及独特性等起着至关重要的作用。桥梁色彩设计要使桥梁结构的色彩与环境协调,才能充分展示大桥的雄姿。色彩推荐方案(浅蓝灰色)大桥整体外观涂装色彩推荐采用浅蓝灰色,临近铁路桥涂装色彩为白色,松浦桥推荐色与其统一协调,既融合与环境,也与老桥色彩较为接近,且有利于体现桥梁自身的气质格调。图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s297浅蓝灰色色彩比选方案(红色)红色方案作为比选方案,红色与铁路桥的白色也是较为匹配的颜色,不同的色彩使两座桥更易区分。红色在蓝天白云的环境下较为醒目与喜庆,同时更突显了方案的象征意义。红色是我国人民比较喜欢的色彩,是庆典、吉庆等场合常用的色彩,可以提高人的兴奋度,色彩强烈、鲜明、充满活力。图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s298红色色彩比选方案(白色)白色的桁架与邻近桥梁一致,给人以宁静、祥和的舒适感受。图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s299白色(8)景观照明用灯光塑造桥梁的夜间形象,是一种美的再创造。夜幕降临后,利用光线照射的强弱变幻、色彩搭配,把沉没在黑暗中的大桥勾勒出来,突出大桥的特有形体风格,形成一个不同于白天的整体效果,给观赏者留下美好深刻的印象,成为城市夜景中的一个标志性景观。1、景观照明设计原则桥梁照明设计要遵循安全、适用、经济和美观的基本原则,具体为:⑴所有灯饰和照明光源均不得影响航空、航船、行车和行人安全。⑵以人为本,充分注重人们的视觉舒适度,避免光污染。⑶桥梁与城市干道相连,不仅承担着大流量的交通功能,而且是市区主要的景观视轴。因此,桥梁的照明设计首先应该保证桥面的交通照明,然后是桥体的景观照明。⑷每一座桥梁都有自己的形态特征,均具有浓郁的特色和鲜明的风格,这些都应成为夜景照明渲染的要素。⑸考虑不同的方位和角度进行桥梁照明设计,选取适当的亮度比,照明效果使得桥体在三维空间的环境中凸现出它的大小细部,表现桥梁总体艺术造型与具有特性的单体结构相结合。⑹具有不同功能的多种光源不致互相干扰,造成衍射、泛光、乱影等负面效应。⑺照明设施和照明管线尽可能隐蔽,不能影响桥梁白天的景观;灯具造型应新颖,照明高校均匀,安装维护方便。桥梁装饰照明设计的目的是通过光的强度和颜色变化,突出桥梁的整体形象和建筑特色,达到美化环境的效果。2、类似结构的照明案例图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s2100鸟巢图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s2101贵阳奥体中心主体育场图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s2102上海外白渡桥通过对成功案例的调查与理解,将松浦大桥的设计定位为:强调桥梁本身的结构美感突出桥梁细节,丰富建筑所表现的元素。同时做到艺术、舒适与经济相结合,突出重点,突出大桥灵魂的部分。创造特色,充分体现照明技术和艺术的有机结合。合理选用最佳的照明方式。综合使用泛光照明、轮廓灯照明、内透光照明等多种照明方式,以达到最佳的夜景照明效果。节约能源,避免光污染。通过灯光控制系统来节约能源,通过场景的变化来表现建筑的特色。3、具体设计方案钢结构是本桥梁视觉中心,巨大的钢梁纵横交错,交织出独特的工业美感,是灯光所要表达的重点。灯光照明采用LED投光灯将桥梁每一根钢构外侧洗亮。钢结构是本桥梁视觉中心,若采用传统立杆式的路灯,将免不了与钢结构之间产生冲突,为避免造成这种困扰,因此采用吸顶安装的路灯灯具,安装于顶部桁架下方,光源采用LED节能光源,每套灯具的功率仅为170W。人行道采用了低于人视角的照明方式,采用线形的LED投光灯,安装于护栏中,直接对路面进行照明,保证功能性照明的同时也最大限度的不影响桥梁桁架结构的夜景照明效果。整座大桥的灯光设计恢弘、大气,明亮而不张扬,点、线结合,使得原本厚重的桁架在灯光的投射下,空灵轻盈,展现了与白天完全不同的景观。图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s2103夜景效果图桥梁附属结构1)桥面铺装(1)主桥主桥上层采用钢-混凝土组合桥面系,常用的铺装方案有改性SMA、浇筑式沥青混凝土(GA10)+高弹SMA和沥青混凝土等铺装方案。根据本桥交通流量特点,考虑松浦大桥作为西南地区松江、奉贤、金山区域内过江通道的重要性,拟采用5cm重载改性(高粘高弹)SMA-13型沥青混凝土方案。重载改性(高粘高弹)沥青具有沥青软化点高、抗流动性好、抗弯曲变形能力强和低温抗裂性高等特点;沥青的粘附性也非常好;混合料的抗车辙能力大大优于普通SBS改性沥青混合料;同时重载沥青混合料也具有非常优异的低温抗裂性能。混合料的生产和施工较为方便,与一般改性沥青相同。主桥下层非机动车桥面系铺装采用6cmSMA-13改性沥青混凝土方案,SMA改性沥青具有良好的抗车辙、抗剥落、抗老化和抗高温等特性,且其改善了铺装沥青混凝土的耐候性和抗紫外线能力,提高沥青路面的耐久性,减缓沥青老化速度,从而延长道路的使用寿命;主桥下层人行桥面系铺装采用木质人行铺装,可形成良好的景观效果。(2)引桥松浦大桥2008年大修时,对引桥老桥面沥青混凝土进行了铣刨(3cm),然后铺设了5cm厚沥青混合料(SMA-13)。本次大修,引桥机动车道部分(9m宽)继续利用,两侧新增拼宽桥面使桥宽达到24.5m。与主桥一样老桥面原有厚铺装层全部铣刨,上层引桥与主桥一样摊铺5cm厚重载改性(高粘高弹)SMA-13型沥青混凝土,。2)主桥钢结构涂装(1)主桥钢结构涂装体系松浦大桥主桥新制钢结构构件表面应进行除锈处理,油漆施工前,底材表面应保持干燥,不得有油污等涂装缺陷,新制构件表面采用氟碳面漆。主桁钢结构涂装翻新采用低表面处理体系方案,低表面处理的最大的特点在于:1、只需将浮锈、脱落的旧漆膜及表面污物除掉即可施工;2、均具有环保性,低表面处理底漆为高固含厚浆型涂料,VOC排放很低;3、均具有带锈涂装的特点,低表面处理底漆的原理是渗透封闭原有锈蚀,水性底漆的原理是直接将锈蚀转换为螯合物并牢固的附着在基材表面;4、对原有旧漆膜均具有良好的附着力,因此,可将原因牢固的旧漆膜保留,在保证了防腐性能的基础上降低了涂装施工和材料成本。主桥钢结构翻新的涂装体系如下:表STYLEREF2\s2.3.SEQ表\*ARABIC\s226 钢结构翻新涂装体系序号涂层涂料品种最低干膜厚(µm)1底涂层低表面处理环氧底漆602中间涂层多用途环氧厚浆漆1004面涂层氟碳面漆70总干膜厚230涂装体系技术指标如下:表STYLEREF2\s2.3.SEQ表\*ARABIC\s227 低表面处理环氧底漆技术指标序号项目指标单位技术要求检验标准1在容器在的状态搅拌后无硬块,呈均匀状态目测2细度µm≤90GB/T17243不挥发物含量(混合液)%≥80GB/T17254干燥时间(25℃)表干h≤4GB/T1728实干h≤24GB/T17285渗透性mm≥16适应期(25℃)h≥2hGB/T17237柔韧性mm1GB/T17318耐冲击性cm≥50GB/T17329附着力(划格法)级≤1GB/T9286说明:(1)漆膜性能测试为按GB1927-88标准制板于23±2℃干燥168h后检验结果;(2)第9~13项检测干膜厚度为300±20um,且为配套涂层表STYLEREF2\s2.3.SEQ表\*ARABIC\s228 环氧(厚浆)中间漆主要技术指标项目单位技术指标漆膜颜色及外观灰色,漆膜平整,半光不挥发物含量%≥75细度μm≤80干燥时间表干时间h≤3实干时间h≤24弯曲性能,mm自干≤2120℃,烘干1h≤3耐冲击性kg.cm≥50附着力(划格法)级≤1贮存稳定性(1年),沉降程度级8施工性能喷涂无不良影响,每道干膜厚度不小于40μm。配套性与TB/T1527标准中规定的相关涂装体系底漆和面漆配套使用无不良现象。表STYLEREF2\s2.3.SEQ表\*ARABIC\s229 氟碳面漆主要技术指标项目单位技术指标漆膜颜色及外观表面色调均匀一致,涂层平整。不挥发物含量%≥55细度μm≤30干燥时间表干时间h≤2实干时间h≤24弯曲性能mm≤2耐冲击性kg.cm≥50耐磨性500r/500g,g≤0.05硬度≥5附着力(划格法)级≤1耐碱性(5%NaOH)h240h涂层无异常耐酸性(5%H2SO4)h240h涂层无异常施工性能可复涂,每道干膜厚度不小于30μm。氟含量%≥15整个涂装体系须满足耐中性盐雾达2000小时无异常的指标。2)松浦大桥引桥混凝土涂装(1)表面处理工艺松浦大桥引桥上部及下部混凝土全部涂装,混凝土表面涂装体系采用水性氟碳漆体系,质量保用期限为15年。施工方法主要为滚涂,对于缝隙、凹槽等结构死角,应用刷子进行预涂。根据规范《混凝土桥梁结构表面涂层防腐技术条件JT/T695-2007》,氟碳漆防腐体系如下:表STYLEREF2\s2.3.SEQ表\*ARABIC\s230 氟碳漆防腐体系序号涂层涂料品种最低干膜厚(μm)1底涂层环氧封闭漆502中间涂层环氧树脂漆1203面涂层氟碳面漆80总干膜厚250根据规范《混凝土桥梁结构表面涂层防腐技术条件JT/T695-2007》5.2.3要求和工程现场实际情况,涂装技术要求如下:表STYLEREF2\s2.3.SEQ表\*ARABIC\s231 混凝土结构防腐涂装技术要求项目指标容器中状态无硬块,搅拌后呈均匀状态施工性涂刷无障碍低温稳定性不变质涂膜外观正常干燥时间(表干)/h≤2耐水性,150小时无异常耐碱性,150小时无异常附着力,级≤1透水性,m/d≤0.3抗泛碱性,150小时无异常抗盐析性,144小时无异常根据规范《混凝土桥梁结构表面涂层防腐技术条件JT/T695-2007》附录C要求,氟碳面漆还需满足以下技术要求:表STYLEREF2\s2.3.SEQ表\*ARABIC\s232 氟碳面漆防腐涂装技术要求项目技术指标试验方法干燥时间(表干)/h≤2GB/T1728干燥时间(实干)/h≤24GB/T1728固体含量/%≥55GB/T1725涂膜外观正常目测细度,um≤35GB/T1724柔韧性,mm1GB/T1731附着力(拉开法),MPa≥6GB/T5210耐冲击,cm50GB/T1732耐磨性(1kg·500r),g≤0.05GB/T1768耐酸性(10%H2SO4),240小时无异常GB/T9274耐碱性(10%NaOH),240小时无异常GB/T9274可溶物氟含量,%≥20HG/T3792人工加速老化,1000小时漆膜不起泡、不剥落、不粉化GB/T1865表中各项常规指标的检验方法遵照相关的标准(或规范、规程)执行,特性指标可经过多种产品试验比较测试。4)防抛网松浦大桥上层引桥位于管理用房附近的一侧应设置永久性防抛网,长度为76m。图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s2104防抛网示意图5)伸缩缝松浦大桥现状主、引桥之间以及主桥两联钢桁梁之间设有梳齿式伸缩缝。引桥为简支T梁,每个桥墩处都设有型钢伸缩缝。由于主桥和公路引桥都进行了拓宽,原有伸缩缝将全部更换为相同型式的新伸缩缝。主桥与引桥之间采用160型梳齿伸缩缝(上、下层都设),主桥两联之间采用240型梳齿伸缩缝(上、下层都设),引桥T梁采用80型模数型伸缩缝。6)桥面排水松浦大桥位于黄浦江水源保护区,主桥桥面雨水不直排江中,经管道收集汇入两岸蓄水池,再接入排水系统。主桥布置2根φ600纵向雨水收集管道,置于上层桥面系两侧。引桥桥面雨水通过落水管接入排水系统。桥梁病害处理1)混凝土裂缝或露筋的修补(1)裂缝修补裂缝宽度<0.15mm时采用封闭修补的方法,采用胶泥进行封闭以达到恢复并提高结构耐久性和抗渗性的目的。裂缝宽度≥0.15mm时采用压力灌浆修补的方法。采用化学灌浆修补裂缝,一方面是靠粘结剂的粘结力将结构内部组织尽可能结合为整体,使其恢复应有的强度;另一方面阻断空气和水分进入结构内部,避免腐蚀钢筋和风蚀混凝土,提高结构耐久性。(2)露筋修补露筋位置凿除松动的混凝土,用人工除锈的方法对外露钢筋除锈,清理混凝土表面后,利用聚合物砂浆或聚合物水泥混凝土对缺陷部位进行修复,并保证新旧部位的粘结强度。2)钢桁梁杆件变形矫正松浦大桥桥底部分构件受船撞发生了变形,变形杆件传力路线发生变化,受力不合理,降低了桥梁的安全度和可靠性。因此,对变形杆件采用冷矫法进行矫正。3)钢管桩防腐大桥钢管桩使用至今已近40年,为了了解当前状况,对2根桩进行了水下检测。检测情况表明,钢管桩表层锈蚀,壁厚原设计值为20mm,本次实测值在18.3~18.4毫米之间,钢管壁厚明显变小。经检算,目前的厚度满足改造方案受力要求,因此不进行加固。为了减缓钢管桩腐蚀速度,对水中3座桥墩共46根钢管桩增加阴极保护防腐体系。基于BIM技术的桥梁安全运维管理系统1)项目概况本项目的工作内容为松浦大桥安全运行管理平台的实施,包括以下内容:(1)按照平台要求,负责平台的深化设计,负责所有设施设备的采购、运输、安装、调试及缺陷责任期的质保;(2)开发和质保该平台。2)总体功能框架图STYLEREF2\s2.3.SEQ图\*ARABIC\s2105安全运行管理平台功能总框架图平台主要包括以下子系统:(1)自动监测子系统:通过传感器、数据采集、数据传输设备实时采集结构响应及环境特征数据,并通过数据处理和控制设备对采集到的数据做进一步处理。可分为传感器模块、数据采集及传输模块、数据处理与控制模块三个主要模块。(2)人工检测数据管理子系统:根据人工检测项目的实施情况,将结构变形数据等进行录入、处理及管理。(3)安全分析评估预警子系统:主要有3块,综合监控与预警、结构安全评级、突发事件处置。(4)BIM数据管理子系统:该子系统主要管理整个全寿命期结构的所有动态、静态数据(包括相关设施设备的几何材质、设计参数资料、施工期资料、实时监测数据、人工检测数据、预警评估数据、结构基本信息、系统管理信息、视频信息等),并完成数据的归档、查询、存储等。(5)BIM模型管理子系统:三维模型的管理与存储。3)三维建模工作对象BIM系统是基于三维模型的综合管理系统,三维模型是其基本载体。通过三维模型,可实现工程图纸、构件和设备信息、运维动态信息的查询,以及运维安全状态的直观展示。大型桥梁运维阶段涉及的安全要素众多,结合BIM系统的三维展示功能特点,针对部分要素、部分结构和构件,建立三维模型,明确建模对象和建模深度。(1)总体结构模型对大桥建立总体结构模型,在该模型中,可反映钢桥面、钢桁梁、支座、承台、桩基础等基本结构构件。总体结构模型可展示基本结构形式、工程信息、桥梁总体运维状态评价等信息,并为终端用户提供直观而灵活的信息索引功能,即缩放、旋转、平移等图像功能和局部构件、设施点选超链接功能,实现总体模型和局部模型的交互转换。(2)主梁局部模型针对部分梁段,建立主梁局部模型,建模深度为,包含基本结构构件、传感器,显示主梁构件材料信息,可链接至主梁图纸。点选显示传感器设备信息、监控数据,并给出所监测安全要素指标的物理意义及在桥梁安全中的重要程度。建立局部模型与运维、养护、检修工作的连接,可显示历史养护信息,以及存在病害的位置。(3)桥墩模型对桥墩实现结构尺寸、材料信息、传感器和图纸信息查询。(4)承台和桩基础模型对承台,建模深度为外观尺寸,实现结构尺寸、材料信息、传感器和图纸信息查询,显示基础沉降、位移等历史数据。对桩基础,实现结构尺寸、材料信息、地质资料和图纸信息查询。(5)其它设施对风速仪、温度传感器、湿度传感器等设施,在全桥整体模型上建立查询链接,显示设备信息和监测信息。4)BIM系统应用标准制定(1)模型创建标准建模标准:构(部)件基本信息定制,构造要素表达深度,结构尺寸单位,材料属性表述方法,构(部)件组装原则,各层次模型之间的连接方式等;文件格式:明确模型文件输出格式为(.fbx)格式,目前主流的建模软件如Revit、PowerCivil、Catia、3dsmax等都支持此格式的输出。(2)设施分类和编码信息采集系统设备分类与编码原则:设备类型,设备功能,设备性能,生产厂商,生产日期与有效期等;设备编码方式;与大桥安全运维相关的设施、设备分类方法与编码原则。(3)模型交付标准大桥BIM模型交付内容深度:基本信息,几何信息,材料与功能属性信息,关联信息,信息扩展原则,各阶段关联原则等。运维信息协调:运维信息与BIM模型的连接方式,历史运维信息表达原则与存储方式,未来运维信息的表达原则,模型与运维信息采集系统的信息接口。(4)运维管理平台数据标准运维阶段静态、动态数据的标准:数据类别、范围、名称、关系、字段、格式、约束、数据集来源、存储位置、流转处理过程、数据采集方法等。运维阶段信息发布数据标准:与不同类型用户相应的信息检索、信息推送数据标准。5)监(检)测项目从本桥的风险因素出发,结合本桥的结构特点、既有同类型结构监(检)测经验以及现有的结构监(检)测技术水平,确定本桥的监(检)测项目如下。表STYLEREF2\s2.3.SEQ表\*ARABIC\s233 监(检)测项目序号风险因素安全等级风险描述监(检)测项目1桥面铺装层损坏3(运营安全)运营期间出现高温车辙、横向推挤、开裂等病害。与设计方案、施工工艺、运营期间的交通荷载和养护维修水平等均有关系(1)温度监测

(2)人工巡检:监测路面裂缝、凹陷等病害情况,以及桥面排水系统的工作状态2汽车超载1(结构安全)风险来源:(1)长期负载工作;(2)通行车流量超过原设计;(3)车辆违规超载

风险特征:(1)桥面铺装损坏;(2)主梁钢结构强度、疲劳损伤;(3)主梁混凝土开裂、局部压溃等;(4)变形过大影响结构静力和动力性能(1)动态称重监测;(2)结构变形、位移监测;(3)结构振动特性监测3危险品运输3(运营安全)风险来源:危险品车辆发生火灾、泄漏事故

风险特征:(1)火灾影响桥面铺装、主梁结构安全;(2)化学品泄漏对钢构件产生腐蚀;(3)影响通行和救援人员安全(1)视频监控,及时发现事故;(2)人工巡检和自动巡检,检查构件和结构损伤;(3)位移、变形监测,进行阈值分析和事故前后对比分析。4灾害天气大风1(结构安全)(1)影响车辆通行安全;(2)影响附属构件正常工作,其掉落等亦影响通行或结构构件安全(1)风速、风向监测;位移、变形监测;局部应力监测;

(2)灾后人工巡检和自动巡检,监测混凝土损伤;钢结构焊接、局部屈曲等损伤;附属设施工作状况极端气温1(结构安全)(1)结构温度内力和变形过大;(2)影响支座、伸缩缝工作状态;(3)影响桥面铺装性能;(4)影响监测设备工作状态(1)环境和结构温度监测;位移和变形监测;应力监测

(2)人工巡检:检测路面材料工作状态霜冻3(运营安全)(1)路面结冰影响车辆行驶安全;(2)低温影响监控设备工作状态(1)温度监测(2)路面结冰监测5地震1(结构安全)(1)造成结构和构件损伤;(2)过大变形影响结构正常使用,并可能造成累计损伤(1)加速度监测;位移和变形监测;应力监测;

(2)人工巡检和自动巡检:检测主塔、主梁混凝土裂缝、剥落等损伤;检测主梁钢结构焊接、局部屈曲损伤;监测支座、伸缩缝损伤6支座和伸缩缝损伤2(构件安全)(1)钢构件锈蚀;(2)橡胶材料劣化;(3)钢构件变形过大、橡胶脱出等;(4)构件顶死影响活动自由度(1)顺桥向位移监测

(2)人工巡检和自动巡检:定期查看支座和伸缩缝工作状态(1)检测布点本桥的布点图见下图,监测布点统计表见下表。表STYLEREF2\s2.3.SEQ表\*ARABIC\s234监测布点一览表监测项目传感器类型测点数量采样频率布点说明环境风荷载风速风向仪11Hz主跨跨中桥面上游侧5米以上环境温湿度大气温湿度计11分钟/次主跨跨中桥面上游侧5米以上结构应力应变计10020Hz钢桥面关键部位、钢桁梁关键杆件结构温度温度传感器101分钟/次动力特性单向加速度计1550Hz选取一联钢桁梁,在边、中跨特征断面布置地震地震传感器150Hz1号墩交通荷载动态称重2实时南、北岸引桥(伸缩缝前)主梁位移GPS410Hz每联主跨跨中下游侧汇总--134注:4个GPS测站中有一个为GPS基站(2)检测项目表STYLEREF2\s2.3.SEQ表\*ARABIC\s235 检测项目一览表序号人工巡检内容巡检目的1安全性主跨跨中变位定期对主桥的主梁跨中变位进行测量,掌握主梁跨中竖向位移、倾斜变形情况及发展趋势,评估主桥的安全性2耐久性混凝土腐蚀定期对大桥墩台的腐蚀情况进行检测,来评估主桥的腐蚀情况混凝土强度定期对墩台混凝土结构进行混凝土强度测量,评估主桥耐久性碳化深度定期对墩台混凝土结构进行混凝土碳化深度测量,评估主桥的耐久性混凝土表观状况定期检测混凝土的表观状况,看是否有裂缝、剥落的情况3使用性桥面线形定期对进行桥面线形测量,评估主桥的使用性6)基于BIM技术的风险事态应对示例车辆超载应急响应场景描述:车重动态量测仪采集发现连续重车通过,BIM系统中心数据库向BIM监控中心发布风险事件提醒,视频监控持续记录“车队”通行情况。结构变形监测发现连续重车“车队”通行位置主梁竖向位移较大,接近安全运维阈值。风险应对:在接收实测数据后,由BIM中心数据库系统对可能产生的结构、构件和运营风险作出初步的即时评估,生成风险事件专项记录文件,同时向监控中心发布风险事件提醒,并申请将称重数据、视频监控数据发送至交通管理部门,在BIM监控中心同意后自动提交至交通管理部门,作为提醒和备案,同时向交管部门计算机或部分人员的移动通信设备发布预警信息。随后,启动应急响应预案,在经由BIM监控中心同意后,向养护单位发布人工巡检请求。养护人员根据养护规程对大桥进行巡检,结果现场输入手持机,并扫描巡检部位二维码生成巡检记录,数据即时通过现场机柜传输至BIM中心数据库。BIM中心数据库系统生成应急事件数据采集和巡检记录文件,根据数据库内存储的评估体系进行部分指标的即时评估,并提交专家系统,综合判定后给出维修养护建议文件,经BIM监控中心同意后发送至养护单位,实施损伤部位养护,工作完成后,将作业日志和照片,以及更换部件型号、出厂信息等数据输入手持机并及时传输至BIM中心数据库系统,待专家确认后,应急响应工作结束。附属工程交通监控工程1)设计范围和内容交通监控专业的研究范围同主体工程,包括:上层扩建为双向六车道机动车道,主桥全长419.6米,南、北引桥总长各约为719米,共计1858.547米。下层改建为非机动车道和人行道,其中非机动车道:主桥长419.6m,北岸引桥为662.421m,南岸引桥为638.247m,全长1720.268m,宽6m。监控设计包括工程范围内监控中心、新建外场监控点、通信与传输、系统供电、配套管道、杆件和基础、防雷和接地等。2)现状调研分析2014年3月至今,先后开展了关于松浦大桥及其接线工程交通监控专业的调研和交流工作。对松浦大桥及其接线工程监控设施、管道和光电缆等外场设备和设施进行了全面的调研,同时充分听取了各部门领导和专家的意见,并对整个调研情况进行了全面的总结。(1)调研过程2014年3月11日,在松浦大桥及其接线工程进行了实地调研,了解大桥主线相关监控设施、变电所、沿线监控设施的使用现状,明确市路政局对监控系统的管理需求等。2014年3月19日,在路政局4楼会议室,向路政局快速路监控中心、计财处汇报了大桥及其接线的初步调研情况,提出监控专业设计方案的思路及理念,并认真听取了路政局专家、领导的建议和要求,明确路政局对大桥及其接线监控专业的管理定位和要求等。(2)运行现状1974年6月,松浦大桥建成通车,当时没有监控设施。目前,松浦大桥大修工程的监控专业调研情况如下:①外场设施松浦大桥主桥范围没有交通监控设施;松浦大桥主桥范围内有4处治安监控点位:上层公路桥:主桥江中心2处、北岸引桥1处、南岸引桥1处(见下图),采用模拟摄像机,归松江叶榭派出所管理;图STYLEREF2\s2.4.SEQ图\*ARABIC\s21松浦大桥外场监控设施现场图松浦大桥主桥范围内,电缆外露,管道断裂,设施损坏严重(见下图)。图STYLEREF2\s2.4.SEQ图\*ARABIC\s22松浦大桥外场监控设施现场图②监控中心松浦大桥现状没有统一的监控管理中心。市路政局规划将在松浦大桥建立养护基地。3)需求分析松浦大桥监控系统主要面向的用户主体包括上级管理部门、松浦大桥养护公司、社会公众等。面向各类用户主体的具体需求如下:(1)上级管理部门的业务管理迫切性通过大桥的综合管理平台,实现大桥的各类信息统一接入,对松浦大桥实现全面监视;通过视频图像和交通流数据的采集,实现车亭公路主要交通节点的交通状况监视和掌握;对于重要的越江通道,在交通事件发生时,应通过可变情报板诱导等进行有效的交通控制;在突发事件情况下,实现机动车、非机动车和行人等应急信息、联动信息的共享,并发布应急处置指令等;满足过江通道的通信资源要求;同时,满足上海市路网监测中心对大桥管理中心的通信资源要求;上海市路政局2014年3月20日《上海市路政行业应急视频会议系统基本技术要求》要求各节点建设和运行应急视频会议系统;公安部门对于大桥治安管理的需要,包括大桥的机动车、非机动车和行人的治安管理等。(2)面向松浦大桥养护公司的业务管理需求松浦大桥需要对上层机动车道、下层非机动车人行道、管理场区、管理中心进行统一的集成化管理;通过各类信息(交通数据、气象、视频等)的采集,建立一体化综合管理平台,并与上海市路网监测中心实现信息的无缝衔接;视频作为日常管理中的重要技术手段,要求达到全覆盖、无盲点设置,并采用最新的数字高清技术,并对部分视频进行交通事件自动分析和报警;对于重要的越江通道,在交通事件发

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论