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大跨径梁式、拱式渡槽充水试验及检测研究

更新时间:2009-03-28

0 引 言

随着科技水平的不断进步,水利工程开始大量对公路、铁路工程中进行借鉴,比如大跨径梁式、拱式渡槽。相对于公路、铁路桥梁,水利工程的渡槽在承重、渗水方面的要求要高得多,基于此,相关建设人员应从实践角度出发,即将现有的科学技术成果利用起来,采用充水试验与检测方法,来提高渡槽结构实践质量控制的有效性。如此,工程项目就能以高稳定性状态作用于实践,以服务于现代化经济建设全面发展进程。

黔中水利枢纽一期工程有徐家湾、焦家、菜子冲等大跨径梁式渡槽,也有龙场、塘坊边、大坡的大型拱式渡槽,文章以大坡渡槽充水试验为例进行介绍。

1 工程概况

大坡渡槽位于贵州省安顺市龙宫镇石头寨村境内,全长196.616m,起止桩号为大坡0+000-0+196.616,渡槽设计流量14.231m3/s,加大流量16.419m3/s,主拱圈采用悬链线实心板拱,拱圈净跨90m,拱圈净高18m,矢高比1/5,拱圈采用C40混凝土0.5m×1.6m(b×h)。拱上布置15m跨U型槽壳9个,槽壳距离地面最大高度约42m。由于大坡渡槽工程结构复杂、施工技术难度高且所处的水文地质环境复杂,工程建设人员通过开展充水试验能验证结构的安全性与可靠性,以为黔中水利枢纽一期工程桂松干渠顺利通水提供技术保障。

2 大跨径梁式、拱式渡槽充水试验要点

2.1 准备工作

首先,对拱式渡槽主拱圈现有的受力情况进行评价。即根据收集的资料、理论计算成果、实际检测成果综合评定大坡拱式渡槽的受力情况,确保试验的安全。其次,试验各工况控制值计算事先对各工况下检测截面、主拱圈位移观测点的结构响应理论值计算以保证加载安全和检测质量,并提交给相关人员以便试验时与实测结果进行比较。再次,检查结构外观,即检查渡槽主拱圈、排架、槽壳、拱座基础等。布置加、卸载水位线,试验前在渡槽试验段上出口侧堵头处标示各试验工况的水位线,标示线颜色醒目[1]

大鼠ip 10%水合氯醛0.3 mL/100 g麻醉,仰卧固定、剃毛、酒精消毒后,沿腹白线切开腹部的2/3长度,使腹腔得以暴露,用玻璃分针钝性分离出腹主动脉,随之穿置8 cm缝合线,将钝后的7号针平行放在动脉旁,用置留的缝合线将主动脉和7号针一起结扎,然后抽出针,用生理盐水冲洗内脏,归置内脏,关闭腹腔。其中假手术组只分离腹主动脉,不结扎,其余操作同上。术后sc青霉素连续3 d。此方法可以造成腹主动脉的不完全结扎,结扎程度在60%左右。

2.2 试验正式加载

加载过程观察。充水过程中随时观测结构各部位可能产生的新裂缝,注意观察构件薄弱部位(施工缝、施工缺陷处等)是否开裂、破损、渗水,支座附近混凝土是否开裂,结构是否产生不正常的响声,加载时排架是否发生摇晃现象、拱座位移突然加大等,并及时采取相应的措施。裂缝观测。充水试验中裂缝观测重点放在结构应力较大部位,若结构上出现裂缝,则在荷载试验过程中应该重点关注,其宽度采用人工目测和数显裂缝观测仪联合观测,裂缝长度(包括长度、位置和走向)采用卷尺量测[5]

各试验工况在加载前、加载期间、加载后、静停期间均进行测读,采用自动化采集数据时,进行多次测读,各仪器设备的测读保持同步性。仪器的测读准确、迅速,并及时记录。对所有仪器量测数据变化情况进行检查,分析其变化是否符合规律。对出具异常的测点检查仪器安装是否正确以及其他可能的故障。对加载试验的控制点随时观测,随时计算并将结果报告给试验指挥人员,如实测值出现规定的情况暂停加载,待查明原因再决定是否继续加载[4]

3)每一级静停1d(第4级3d,第5级4d)检测,即在每一级加载完成静停1d(第4级3d,第5级4d)期间,安排专人对结构外观进行巡查,包括沉降、变形、线形、裂缝、渗水部位等结构的外部特征,检测频次1次/d[6]

2.3 测读与记录

其次,数据观测时机。现场充水试验为长期试验,测读数据考虑日照、昼夜温度变化、水温等对结构及测量数据的影响,采用人工采集数据时安排在气温相对稳定的时段(如阴天或夜间10点至凌晨5点)进行,同时记录气温、水温、湿度等环境变化条件。

2.4 安全控制与异常情况处理

首先,加载试验。加载前对各检测仪器进行一次测读,之后严格按照规定的加载程序进行加载,前3级加载完成后静停1d,第4级静停3d,第5级静停4d以便于结构协调变形、缺陷排查及数据观测[2]

3 大跨径梁式、拱式渡槽充水试验检测控制策略

3.1 结构外观缺陷检查

对于加载、卸载过程的检测。充水、排水过程中,密切检测主拱圈4分点测点的竖向变形数据;充水、排水前检测1次,在充水、排水水位变动期间检测1次,每天停止充水、排水后安排1次检测,检测时间点与应变计测读时间点宜一致;如遇异常现象,加密检测频次。而每一级静停1d(第4级3d,第5级4d)检测,应在保证各试验工况达到加载水位后,静停1d(第4级3d,第5级4d)开展全部检测位移检测点的竖向变形检测,检测频次1次/d,其中安排在早晨的检测频次为1次。如表1所示,为主拱圈位移检测点挠度理论值统计结果。

文中主要研究了Boost变换器与逆变器电机级联系统的稳定性,首先对Boost变换器进行了开关元件平均建模与阻抗推导,基于闭环小信号控制框图求出其闭环输出阻抗;然后基于阻抗比判据,分析了全速度范围内级联系统闭环稳定性及电感电容的影响,通过搭建的仿真模型进行验证;最后,基于前文理论分析的结果,提出了引入虚拟电容改良稳定性的方案,通过阻抗分析和仿真验证了该方法的有效性。

2)加载、卸载过程检测,应安排专人在加载、卸载过程中密切观测已有缺陷的变化情况以及各部位可能产生的新裂缝,注意观察构件薄弱部位是否有开裂、破损、支座附近混凝土是否开裂等,加载时结构是否产生不正常的响声,加载时槽墩排架是否发生摇晃现象、基础沉降突然加大等,并及时采取相应对策。

最后,水位变幅。单日水位上升变幅控制在0.5m/d以内,每级加载在4d内完成;单日水位下降变幅控制在0.8m/d以内,每级卸载在2d内完成[3]

3.2 位移检测点检测

1)加载前的检查,应在试验策划期间全面检查结构的缺陷情况,包括混凝土裂缝、金属材料锈蚀、露筋、施工缺陷的处理以及支座、伸缩止水缝、排水系统的工作性能检查等,并提交相关方以便于处理,位于过水槽壳的裂缝处理后方可进行试验。

1)提防管理范围内,严禁种植根系发达的植物,临大堤较近的范围种植高大乔木,应有隔根措施,防止发达根系破坏大堤的整体性。

 

1 主拱圈位移检测点挠度理论值统计表单位 mm

  

荷载级测点编号加第1级水荷载加第2级水荷载加第3级水荷载加第4级水荷载加第5级水荷载累计1-1截面0000002-2截面0.080.050.050.050.030.253-3截面-0.43-0.28-0.25-0.24-0.14-1.344-4截面-1.25-0.80-0.73-0.70-0.41-3.895-5截面-1.64-1.05-0.95-0.92-0.54-5.096-6截面-1.25-0.80-0.73-0.70-0.41-3.897-7截面-0.43-0.28-0.25-0.24-0.14-1.348-8截面0.080.050.050.050.030.259-9截面000000

3.3 混凝土应变计检测

对于加载、卸载过程的检测,人工采集数据:在充水、排水过程中,密切检测5个截面预埋应变计的应变数据,涉及应变计20支,并及时计算出应力数据;在充水、排水前检测1次,在充水、排水水位变动期间检测1次,每天停止充水、排水后的夜间安排1次检测;如遇异常现象,加密检测频次。而每一级静停1d(第4级3d,第5级4d)检测,则应采用人工方式进行数据采集,即各试验工况在达到加载水位后,静停1d(第4级3d,第5级4d)开展15个截面、60支应变计的检测,并及时计算出应力数据;检测频次不低于1次/d,其中安排在夜间的检测频次为1次[7]

4 结 语

综上所述,大跨径梁式、拱式渡槽充水试验,应严格按照规定程序进行加载控制,其质量可通过结构外观缺陷、位移检测点、混凝土应变计以及钢筋计检测方法,来保证试验工作的开展质量。事实证明,只有从结合工程项目的实际情况与渡槽结构的设计使用需求,进行充水试验,才能保证大跨径桥梁工程项目建设使用的安全稳定性。为此,相关建设人员应将上述研究成果更多地作用于实践,以服务于现代化经济建设的全面发展进程。

传统的护理质量评价指标主要侧重临床护理质量,即执行医嘱是否及时、准确;护理文书、表格填写是否正确、清晰;生活护理是否周到、舒适、整洁、安全;有无因护理不当而给患者造成的痛苦和损害等。随着整体护理模式的广泛应用和护理工作内涵与功能的扩展,护理质量评价也应由上述狭义的概念发展为广义概念。美国学者Avedis Donabedian于1968年首次提出质量评价的3个层次,即卫生服务系统的基本框架是结构质量、过程质量和结果质量的动态构成。我国则按管理流程分为要素质量、环节质量和终末质量。

参考文献:

[1]徐江,向国兴,罗代明,等.连续刚构结构在特大跨径渡槽建设中的创新与实践[J].水利水电技术,2017,48(01):82-87.

[2]黄凡.自平衡法在高大跨渡槽基桩承载能力测试中的应用研究[J].中外公路,2013,33(05):153-156.

[3]陈晓光.南水北调中线工程沙河渡槽充水试验研究[J].人民黄河,2015,37(08):126-128.

[4]孙翔,李扬,郝继锋,等.湍河渡槽充水试验检测与分析[J].水电能源科学,2015,33(10):100-103,21.

[5]张文新,王旭,蒋鹏程.饱和黄土地基修建15×10-4m3超大型油罐现场充水试验[J].油气储运,2015,34(11):1219-1224.

[6]郝继锋,孙翔,颜蔚,等.白河倒虹吸工程施工期及充水试验期安全检测分析[J].水电能源科学,2015,33(11):112-116.

[7]张健,钟伟.徐家湾连续刚构渡槽充水试验箱梁竖向位移检测[J].广西水利水电,2016,(03):12-14.

 
王宇
《黑龙江水利科技》 2018年第04期
《黑龙江水利科技》2018年第04期文献

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