实桥监测方案(3)

和图2.16所示。由于传感器是通过485接口，直接将信号送到计算机总线上，因而可将多个传感器组成监测网络，满足现场多点测量要求。该系统以前已经成功地应用于重庆市大佛寺长江大桥，故可以直接采用。半导体湿度传感器也比较成熟，将其按照数字温度传感器系统相同的方法，同样可构成数字湿度传感器系统。

温敏元件数字芯片传输芯片湿敏元件数字芯片传输芯片总线温敏元件数字芯片传输芯片计算机 图2.15 数字温、湿度系统 Fig 2.15 Digital temperature and humidity system 11461温度传感器湿度传感器 图2.16 温度、湿度传感器安装图 Fig 2.16 Temperature and humidity sensor locations 2.3 高家花园大桥监测方案

表2.2 高家花园大桥监测参数及监测要求

Table 2.2 Monitoring parameters and requirement summary of Gaojia Garden Bridge 要求 参数 应变 挠度 温度 湿度 合计

数量 20 10 15 2 47

分辨力 1（με） 1（mm） 1（℃） 2%RH

精度 1测量范围 3（με） -130 ~ +200（330με） 2（mm） -130~+50（180mm） 2（℃） -10 ~ +70 （80℃） 5%RH 10~95%RH

表2.2为高家花园大桥传感器监测参数及监测要求统计汇总表。

高家花园嘉陵江大桥是一座横跨嘉陵江的大型连续刚构桥，主跨长度为240米、边跨长度为150米，如图2.4所示。相对于马桑溪大桥而言，其刚度较大，主梁的变形较小，跨中极限变形量为100毫米，且基本不存在横向变形。与马桑

溪大桥一样，也是已成桥梁监测，且全部测点都集中在主梁上。针对这些特点，采用以下的监测方案。

2.3.1 主梁应变监测子系统

主梁应变监测子系统用于获取主梁关键截面、关键测点的应变，要求在-130 ~ +200微应变范围内，达到1微应变的分辨力、3微应变的测量精度。在桥梁结构内力分析的基础上，确定主梁沿纵向5个截面布置应变测点，全桥测点布置如图2.17，采用本项目开发的表贴式光纤法珀应变传感器系统。

图2.17 高家花园大桥全桥布点图

Fig. 2.17 Overall monitoring parameters and locations of Gaojia Garden Bridge

图2.18 高家花园大桥应变测点纵向布置

Fig 2.18 Longitudinal layout of strain measuring points in Gaojia Garden bridge

15.36 M顶板3.85底板 图2.19 高家花园大桥应变测点横向布置 Fig 2.19 Vertical layout of strain measuring points in Gaojia Garden bridge 如图2.18所示，在上游幅主跨及边跨的5个断面处，总共安装18只光纤应变传感器。其中，南侧边跨根部、中跨南侧根部、中跨1/2处、北侧边跨1/3处的每个断面顶板、底板各装2只，如图2.19；南侧边跨1/3处在底板安装2只；在下游幅的跨中底板上，安装2只传感器。所有20只光纤应变传感器通过多芯光缆，将信号传输到南侧0号块内的测量仪处。

2.3.2 主梁变形监测子系统

主梁变形监测子系统用于主梁关键点位移、以及主梁线形监测。要求在-130～+50毫米的变形范围内，达到2毫米的监测精度、1毫米的监测分辨力，且采样速率优于10赫兹。

采用本项目开发的自标定、自编码式图像位移监测系统。选择下游幅中跨及边跨的9个断面，跨中断面设置2个测点，其余断面设置1个测点，总共10测点进行监测，如图2.20所示。

图2.20 高家花园大桥变形监测测点布置图

Fig. 2.20 Deformation monitoring points of Gaojia Garden Bridge

在这10个测点上，将全天候自校准图标，面向南侧桥墩安装固定；而在桥墩的对应点处、面向图标安装带有超长焦变焦镜头的特种高速数字摄像头；并采用特种图像传输线、将高速摄像头采集到的图像信息就近传输到工控机上，由工控机进行高速图像处理。

图2.21 高家花园大桥现场监测系统框图

Fig 2.21 General site framework of Gaojia Garden bridge

高家花园大桥的变形监测系统与马桑溪大桥相同地采用了图像方式进行挠度的监测，同样分成2个现场监测子系统，如图2.21。这样的布置，能获取下游幅靠隔离带一侧的完整线形，同时兼顾了跨中断面的监测和项目总费用的限制，为以后的扩容留下空间。

2.3.3 环境温湿度监测子系统

环境温湿度监测子系统用于大桥各处的温度、湿度监测，采用与马桑溪大桥类似的方法，安装15个温度传感器和2个湿度传感器。温度要求在－10～＋70℃

范围内，达到2℃的监测精度，湿度在10～95%RH范围内达到5％RH的精度。测点布置如图2.22所示。

上游北温度21温度62湿度7（箱梁外）温度63温度60温度40温度50温度20温度61温度11温度41温度31温度51隔离带温度30温度53湿度1（箱梁内）温度52南墩隔离带隔离带北墩隔离带顶板顶板顶板底板底板底板

图2.22 高家花园大桥温湿度监测系统

Fig. 2.22 Temperature and humidity system of Gaojia Garden Bridge

2.4 向家坡立交桥监测方案

表2.3 向家坡立交桥监测参数及监测要求

Table 2.3 Monitoring parameters and requirement summary of Xiangjiapo overpass 数量 分辨力 精度 测量范围 参数 墩顶位移 4 1（mm） 2（mm） 400mm 墩梁错位 2 1（mm） 2（mm） （180mm） 温度 8 1（℃） 2（℃） -10~+70（80℃） 总数 14

表2.3为向家坡立交桥监测参数及监测要求汇总表。 向家坡立交桥作为典型的滑坡地带的高墩、弯道、斜坡桥，其监测重点是桥墩位移。其中匝道Ⅳ中接异形桥的一联（Ⅳ Z6#墩~YX 6#墩之间）是处于桥墩最高、弯道最大、坡度最陡的一段，其桥墩所受横向作用力最大。而该段的10＃、12＃桥墩位列其中最高的几座墩（墩高38～44米），既在墩顶受到横向力作用、又在墩底存在滑坡的隐患。因此分别监测10＃、12＃桥墩的墩顶位移和墩梁错位。

要求 2.4.1 墩顶位移监测子系统

以10#墩为对象，选取墩顶截面及离墩顶6米的截面布置传感器，在每个截面上布置2个测点，用以监测10#墩在交通荷载作用下，沿桥面圆弧的切向T、法向R的墩顶位移，如图2.23所示。要求达到400毫米的监测范围、2毫米的精

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