潜江袁光大道跨汉宜高速桥结构设计外文翻译资料

Measurement of bridge body across the river Labe in Mělniacute;k

Lukaacute;scaron; Vraacute;bliacute;k1, Martin Scaron;troner2 a Rudolf Urban3

Měřeniacute; mostniacute;ho tělesa přes řeku Labe v Mělniacute;ku

Long-span concrete prestressed bridges are sensitive for long-term deflections growing. Bridge over the river Labe near Mělniacute;k is a typical example of this structural type. 15 years after bridge opening, midspan deflection still increases. Detail surveying of the superstructure was made to identify possible structure failure.

Key words: prestressed concrete bridge, deformed structure

Description of the bridge structure and its state

Long span prestressed concrete bridge across the river Elbe in Mělniacute;k (fig. 1) is the main part of the bridging transferring the I/16 communication. It was designed as a through girder with span length 72,05 146,2 72,05 m. With the main span length 146,2 m it is still biggest overhung concrete bridge in operation in Czech republic.

As well as other concrete bridges with large spans, this bridge is also characterized by permanent increase in deformations in time. The structure has been therefore permanently observed since its putting into operation in September 1994. The evaluation of monitoring results [4] clearly shows that even after almost 15 years since putting into operation it does not come to fixing of increase in deformations.

Fig. 1. The bridge scheme.

Long-term deformations are measured in fixed points on the structure (above supportings for analysis of their long-term settlement and in the intermediate points of the end span and middle span for observing long-term deformations of the prestrained concrete structure caused both by reological signs of concrete - creeping and shrinkage, and by other possible effects (e.g. decreases in prestress etc.).

1 Ing. Lukaacute;scaron; Vraacute;bliacute;k, Ph.D., ČVUT in Prague, faculty of civil engineering, department of concrete and msonry structures, Thaacute;kurova 7, 166 29 Prague 6, lukas.vrablik@fsv.cvut.cz

2 Ing. Martin Scaron;troner, Ph.D., ČVUT in Prague, faculty of civil engineering, department of special geodesy, Thaacute;kurova 7, 166 29 Prague 6, martin.stroner@fsv.cvut.cz

3 Ing. Rudolf Urban, ČVUT in Prague, faculty of civil engineering, department of special geodesy, Thaacute;kurova 7 166 29 Prague 6,

rudolf.urban@fsv.cvut.cz

(Reviewed and revised verzion 3. 11. 2009 )

The result of such measuring is time development of the real shape of the structure – comprising both the starting shape and the deflection line – in the analyzed points.

So as to find out an exact shape of the deflection line, a detailed focusing of the deformed shape of the supporting structure in large amount of points was designed. Possible found bdquo;anomalies“ in the course of the deflection line might point to failures of the structure causing enormous long-term increase in deflections of this bridge structure.

Technology, measuring and processing procedure Instrumentation and measuring technology

The Trimble S6 Robotic instrument (= 0,3 mgon, D = 1 mm 1 ppm D) with a relevant omnidirectional reflection prism was used for the measuring. It is a total station with automatic observation of an aim and spacing, which also enables automatic focusing an omnidirectional reflection prism. Further we used a tape (50 m), a drilling kit, a hammer, driving plugs 6times;30 mm (600Pcs), underlays (1000Pcs), a spray colour.

The bridge structure was focused by the space polar method. The measuring technology was determined in dependence on time change of the bridge structure shape and on accuracy requirements. The exact levelling technology, which would determine height of points with higher accuracy, could not be used for reason of extremely higher focusing time, which would cause a significantly bigger movement of the structure owing to temperature change and thereby a significantly higher measuring inaccuracies (the measuring would not be continual and a correction by means of a time sample would be infeasible).

Fig. 3. Trimble S6 Robotic, a range pole with an omnidirectional prism.

Stabilization of points

Stabilization of points was carried out by means of the driving plugs with length of 30 mm. With respect to the amount of points and related elaborateness and economic demandingness of the whole project, it was not possible to plant the points with benchmarks and cartridge nails. Planting of the cartridge nails into the road asphalt bed was tested and it turned out to be very problematic as it is a very hard surface and when using a cartridge tool it is not possible to guarantee even approximately the same anchorage of the nails into the bridge deck.

The first 246 points were stabilized approximately 0,5 m from the safety fence in the direction of the communication into the asphalt surface, whereas the other half of the points were stabilized 0,5 m from the safety fence in the direction of the communication into the concrete underbed. The plug heads had to be increased by means of underlays (asphalt – 2 underlays, concrete – 1 underlay). The reference point for comparison of differences of the stage measuring was also stabilized with a plug and situated approximately 10 m behind the end of the buttress into the asphalt pavement (the checkpoint for attachment stabilized with a benchmark at the end of the bridge).

The total time of carrying out stabilization of all c. 500 points using the professional drilling kit took two workers

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桥体横跨河巷测量在Mělniacute;k

Lukaacute;scaron; Vraacute;bliacute;k1, Martin Scaron;troner2 a Rudolf Urban3

Měřeniacute; mostniacute;ho tělesa přes řeku Labe v Mělniacute;ku

　　大跨度预应力混凝土桥梁是不断增长的长期变形敏感。大桥梅尔尼克汴河拉贝是这种结构类型的典型例子。桥洞15年之后，跨中挠度增加依然。上层建筑的详细勘测是为了找出可能的结构破坏。

　关键词；:预应力混凝土桥，结构变形

齿桥结构和它的状态的说明

　　大跨度预应力横跨易北河混凝土桥在梅尔尼克（图1）是桥接传输I /16通信的主要部分。它被设计为一个通过与梁跨长72,05 146,2 72,05米随着主跨长度146,2 M感受依然在捷克最大的操作悬臂混凝土桥。

　　以及大跨度等混凝土桥梁，这座桥还有一个特点是在时间的变形永久增加。该结构已因此永久自投产于1994年9月的监测结果[4]的评估观察清楚地表明，即使经过近15年以来投产它不来在变形增加固定。

Fig. 1. The bridge scheme.

　　通过reological长期变形在固定点测得的结构（如上supportings他们的远期结汇的分析和最终跨度和中间跨度观察预拉伸混凝土结构长期变形的中间点引起了双方具体的迹象 - 蠕动和收缩，以及其他可能产生的影响（如预应力等减少）。

1 Ing. Lukaacute;scaron; Vraacute;bliacute;k, Ph.D., ČVUT in Prague, faculty of civil engineering, department of concrete and msonry structures, Thaacute;kurova 7, 166 29 Prague 6, lukas.vrablik@fsv.cvut.cz

2 Ing. Martin Scaron;troner, Ph.D., ČVUT in Prague, faculty of civil engineering, department of special geodesy, Thaacute;kurova 7, 166 29 Prague 6, martin.stroner@fsv.cvut.cz

3 Ing. Rudolf Urban, ČVUT in Prague, faculty of civil engineering, department of special geodesy, Thaacute;kurova 7 166 29 Prague 6,

rudolf.urban@fsv.cvut.cz

(Reviewed and revised verzion 3. 11. 2009 )

这种测量的结果是该结构的实际形状的时间发展 - 包括两个起始形状和偏转线 - 在所分析的点。

以便找出偏转线的精确形状，详细的聚焦的支撑结构的变形形状的大量点的设计。可能发现“异常”，在偏转线的过程中可能会指向造成此桥梁结构的挠度巨大的长期增加结构的故障。

技术，测量和处理过程仪表 and measuring technology

在Trimble S6机器人仪器（= 0,3衮，D=1毫米 1 ppm的D）与相关的全向反射棱镜被用于测量。它与一个目的和间隔，这也使自动聚焦的全向反射棱镜的自动观测总台。此外，我们使用的磁带（50米），钻井工具包，锤子，驾驶插头6times;30毫米（600Pcs），底图（1000个），一喷色。

桥梁结构的重点是通过空间极方法。该测量技术是在对桥梁结构形状的时间变化和精度要求的依赖决定。确切的流平的技术，这将决定点的高度以更高的精度，不能用于原因的极其高聚焦时间，该结构的一个显著更大的运动，由于温度变化，并由此一个显著更高测量误差（在这会导致测量也不会持续，校正用时间样本的装置将是不可行的）

Fig. 3. Trimble S6 Robotic, a range pole with an omnidirectional prism.

点的稳定性

分的稳定化是通过用30毫米长度的驱动插头来进行的。对于点的数量及相关elaborateness和整个项目的经济苛求，这是不可能的基准和墨盒钉厂点。墨盒钉子钉进道路沥青床种植进行了测试，它被证明是非常有问题的，因为它是一种非常坚硬的表面，并用盒式磁带工具时，它无法保证，甚至约指甲的同一锚固进桥 甲板。

第一个246分被从通讯到柏油路面的方向安全栅稳定约0.5米，而点的另一半是从安全护栏在通信的方向为稳定0.5米具体的底架。该插件头必须增加底垫（沥青 - 2底垫，混凝土 - 1衬底）的手段。对于阶段测量的差异比较的基准点也被稳定化具有插头和位于约10米支撑到沥青路面的端部的后面（用于附连的检查点用在桥的端部的基准稳定的）。

执行所有的c稳定的总时间。使用专业的打孔工具包500点花了两个工人8小时包括尺寸。成本与标准相比有显著降低安定相对于计划晚测量，该通知信号用黄色直接放置在栓头和其附近进行。

测量配置

测量配置位于图。 4.观点考虑被安置在桥的聚焦部分的中间，因为那么所有的492点可以从一个角度来聚焦。最终使用两个或多个观点的将降低由于附着错误的总精度。桥结构形状改变聚焦的过程。当设计配置测量它被认为是本系统的影响将由“时间采样”的方法来充分抑制。的观点考虑可以被放置在一个更加稳定的地方，但在这种情况下，它不可能从一个观点来看集中一切，该结构的形状也将系统地改变，因此，重要的是要实现的校正是必要的。

过程中的1.5米的高度测量大约的整个时间使用全向棱镜固定到在一个稳定的方式的范围极。全聚焦用的两个轮廓的终点的装置附连到一个基准点（配置文件沥青点n1，对混凝土点n信息492），其分别独立地聚焦四次在聚焦端。从其中两个配置文件是从的视图高度点中确定的稳定点在图中示出。

Fig. 4. Measuring configuration.

　　首先，从观点考虑中的点的序列中的桥中间聚焦两个型材1至492（测量时间 - 3,5-小时，温度在开始12,5C，温度在端部8C） 。然后，我们确定包含的每个配置文件第五点的时间采样（测量时间- 45分钟，温度8C，时间温度的变化被认为是最小的）。在结束时，我们进行了聚焦用于连接和附件本身在从仪器的另一观点来看，桥的端部的稳定点信息终点（测量时间 - 20分钟，温度8C）。聚焦水平方向，天顶角和倾斜长度被登记在测量的过程中，和那里也被登记在测量过程中进行检查的目的的坐标的本地（选择）系统的三个空间坐标。

测量和处理数据的过程声明

　　如此大量的点（500）的高度的测定不能在从图与标准差c中的技术点进行本。 1毫米 - 2毫米如此短的时间，从而使该结构的形状不会聚焦在第一和最后一个点期间由于温度的变化在时间上发生变化。以这些不希望的变化最小化，该测量是在夜间进行（22:30小时 - 4:00小时），尽管事实（因为这将进一步显示）便出现在垂直方向上的变化由大约3mm的值。这就是为什么近1/5点（每个第五点）进行了重新调整为完成第一次测量后，在显著较短的时间内检查的原因（约45分钟）。这里可以采取第一高度测定和最后点之间的变化显著小，以这种方式确定的点的样品可以被用来确定一个校正曲线，通过该有可能使测量点到正确的位置，并以抑制系统误差。

高度测量精度分析

　　相对于用于测量（具有由线路工保持的棱镜的范围极）点的通知信号的方式，有可能估计点高度确定的标准偏差（在本地系统）。制造商指出在两个位置达0.3衮测量的天顶角的标准偏差。根据标准偏差累积法[7]，在2times;标准偏差集中天顶角在一个位置上是0,3衮。再次。从150米的观点考虑的点的最大距离，所确定的高度的标准偏差因此等于0,7毫米。进一步合适的是考虑到该点，这相当于到1mm以足够的储备的范围极尖的不准确设定的影响力。所确定的高度目标设备（范围极nonverticality）在球形水平的不准确结算的影响是微不足道的级灵敏度4 - 6和棱镜高1.5米。高度的标准偏差可与1,2毫米值来估算，因此从重复的测量高度附件时聚焦计算的标准偏差是50米的最大距离，其对应于完成的精度分析0,5毫米。

平行轴轮廓的测定点的上轮廓派驻

　　当稳定点的这样的量不可能精确地标注的位置，从而使两个轮廓是相互充分平行且所有点恰好放置在这些线路上。通常因此可以考虑所围绕两个几乎平行线部署点的两行。因此，它是可能的，以确定桥面的偏转线，首先必须通过计算来调整点的位置，使得两行与相互平行的状态，通过两组点（对应于该配置文件）的通过被隔开的最小二乘法（MNC - MLS），同时保持正交间隔的条件，因此驻扎测定，将其从垂线的开始测量从线到点型材领导。最初驻扎被同时（由第一型材的基点投射到第二个）测定的两个型材的相同。以便说明点稳定的精度是可能的，源于拉平线上的点的平均距离为13毫米（最大144毫米），在轮廓基点的驻扎的差异是22毫米。

测量过程

Fig. 5. Profile levelling scheme.

校正从温度变化判定

如图的图表 6示出所确定的高度的比较（在本地系统）聚焦所有492点时，并当聚焦时间段点示出的依赖桥体形状对时间的明显变化（测得的跨度的中心与设备一起下降，而柱子后面跨度的两端有倾向提升）。当与时间段点的高度进行比较的所有点的高度，其结果是在一般的多边形。用于抑制温度变化的进一步计算它因此有必要的空间以曲线，对于（第n级multinominal），然后它能够​​计算从形状变化的校正（由于温度变化）是容易在数学上定义的多边形个别stationings并从而获得最终的高度，用于确定将表征桥结构的曲线。图。图6和图7说明对驻扎S IN的依赖决定高度卫生署的差异。平滑的曲线说明了）

。

Fig. 6. Chart of measuring differences and check measurement – profile n. 1.

Fig. 7. Chart of measuring differences and check measurement - profile n.2.

Determination of the bridge deck course curve

它是一个类似的计算中处理时间样本，但是具有一个曲线的近似式是已知的差异，它是第十级的形式（1）多项式。

Hi a0 a1si a2 si

2

• a3si

...a10 si

, (1)

其中si和Hi被驻扎和第i个点的高度。

间隔可以简单地通过最小二乘法，实验的J计划矩阵和向量右侧L的定义的方法来进行：

J( i, j ) si

j-1 ;

l( i ) Hi , (2)

其中j是1,2,3，...，11和i为1,2，... n，其中n为聚焦点的数量。

对于未知系数A0计算至A10，式（4）将被使用。

a  J T J 1 J T l(4)

更正矢量v分配到高度H是从式（5）计算。

v Ja l .

Fig. 8. Spacing the measuring results with a multinominal.

结论

因此，支撑结构表面的详细聚焦用大量的点（图4）进行。结果是一个“光滑和连续的”线接近所述支撑结构的当前形状（图8），它的详细的数学分析，由所述支撑结构的状态的目视检

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