近日,必贏3003no1線路檢測中心必贏3003no1線路檢測中心王俊教授、萬里教授、賴韜博士承擔的南京市建設系統(tǒng)科研計劃項目《“花山大橋”鋼混結合段混凝土澆筑質量監(jiān)測與控制技術研究》(編號Ks2008)和《基于三維掃描的復雜橋塔結構安裝實時監(jiān)測與受力性能預測研究》(編號 Ks2025),于2021年12月17日順利結題。
花山大橋是南京市重點工程項目,為梁、塔分離結構體系,采用空間雙索面“心型”鋼拱塔結構,拱塔部分劃分為T1~T17 和GH1~GH4 共21 個節(jié)段,采用預制節(jié)段拼裝施工,其中GH1~GH4為鋼混結合段;“心型”塔外拉索呈扇形布置于空間雙索面上,塔內拉索采用交叉型布置,各根索在空間上相互錯開,其在美學上的“異形”追求給施工建造的難度帶來了新挑戰(zhàn)。拱塔鋼混結合段有各種類型的隔板和大量的剪力釘,這對現(xiàn)場澆筑帶來困難,且難以發(fā)現(xiàn)其內部缺陷。異形鋼拱塔預制節(jié)段構件交匯復雜,空間定位要求高,拼裝難度大,主塔拼接精度對成橋線形至關重要。
課題組針對橋梁鋼混結合段施工質量難以控制的問題,開展超聲陣列檢測鋼筋混凝土、鋼砼組合結構的適用性研究,揭示了混凝土表面粗糙程度、表層鋼筋以及超聲波頻率等因素對監(jiān)測質量的影響,并采用超聲反射陣列和超聲透射組合的方法,對“花山大橋”鋼混結合段施工進行實施監(jiān)測與工序優(yōu)化,提高了鋼混結合段混凝土澆筑質量。
針對異形獨塔斜拉橋主塔節(jié)段拼裝線形控制難度大的問題,提出基于三維掃描的復雜結構最優(yōu)測點規(guī)劃方法,在三維掃描采集的原始點云數(shù)據(jù)基礎上,將統(tǒng)計濾波算法和雙邊濾波算法相結合對點云數(shù)據(jù)進行降噪處理。然后基于迭代最近點(ICP)算法對點云數(shù)據(jù)進行配準和精簡,構建全橋三維點云模型,并與有限元模型融合,反演結構實際應力狀態(tài),提出了基于三維掃描的異形橋塔節(jié)段拼裝精度控制方法,突破了傳統(tǒng)監(jiān)測方法的局限性。相關研究對橋梁鋼混結合段施工質量實時控制、異形鋼拱塔的節(jié)段拼裝線形控制具有參考意義,推動了橋梁施工監(jiān)測向智能化方向發(fā)展。


