混凝土高桥墩裂缝的无人机检测飞行策略与试验研究

近年来桥梁技术的不断发展,其维护检测问题也日益受到重视。无人机检测技术是高桥墩检测方法中一种新型检测技术,本文针对现有无人机检测技术中存在的问题,研究并建立了可见最小裂缝宽度数据库、图幅数据库,以实现高耸桥墩裂缝的高效检测,可为无人机检测技术的推广应用提供参考。     

基于目标空间分布特征的无人机航拍车辆实时检测技术研究

针对无人机航拍视角下存在整体图像分辨率高但占比较高的小尺度车辆检测特征点稀少这一问题,从卷积网络检测器针对性优化与基于目标分布特征的航拍图像自适应切分2个角度综合考虑,提出一种基于目标空间分布特征的无人机航拍车辆检测网络DF-Net。以单阶段目标检测框架SSD为基础,引入深度可分离卷积和抗混叠低通滤波器对网络结构进行优化搭建E-SSD,为后续检测网络搭建提供高效检测器;接着基于条件生成对抗CGAN思想构建密度估计网络生成器,从而得到航拍图像中车辆的准确分布特征,生成高质量的车辆密度图;将E-SSD与车辆密度估计网络结合,对车辆密度图进行自适应切分,并将切分后的局部图像与全局图像一同输入E-SSD,最后在决策层融合检测结果,由此实现对航拍视角道路交通场景下车辆目标的精确高效检测。在试验中,一方面将设计的基于目标空间分布特征的无人机航拍车辆检测网络DF-Net与E-SSD进行对比分析,另一方面将DF-Net与航拍目标检测领域表现较为优秀的网络进行比较。研究结果表明：设计的方法对于2个试验在均值平均精度指标上均有提升,与E-SSD网络对比时提升了至少4.4%,与航拍目标检测领域优秀网络比较时也有一定提升,并保持了较好的实时性。     

桥墩倾斜偏位的仿真分析与处治方法

桥墩结构的运营状态直接影响桥梁整体结构的稳定与安全。文中结合安徽南陵县马元交通桥部分桥墩出现的倾斜和偏位现象,提出针对桥墩倾斜偏位的桥梁结构安全分析评估方法,通过有限元模型模拟现场环境,计算不同工况下桥墩位移及内力,分析桥墩结构受损原因,评估桥墩倾斜偏位对桥墩与桩基结构安全的影响;基于桥墩倾斜偏位原因对桥墩受损后的剩余承载能力进行分析,研究桥墩倾斜偏位处治方案。     

某铁路简支梁桥桥墩偏位原因分析及加固方案研究

由标准跨度32m预应力混凝土简支T梁组成的某铁路桥桥墩发生偏位,其附近存在地铁施工、沉井、明渠开挖和堆土等施工项目,并受到积水等不利因素的影响。对该桥既有病害进行检测,结合有限元计算分析施工项目对桥墩的影响,确定桥墩附近地铁施工是导致偏位产生的主要原因,明渠和沉井施工、积水是桥墩偏位发生的次要原因。根据检测结果并结合现场实际情况,采取定向喷射注浆桩、设置应力释放孔和变形槽等措施对已发生偏移的桥墩进行加固和纠偏整治。     

桥墩偏位超限检测及结构安全性评估

以某桥梁因渣土堆积造成桥墩偏位超限为例,对桥墩偏位超限所在桥跨结构进行外观检测、实体检测和安全评估计算,结果表明:左幅50#墩～52#墩、右幅49#墩～51#墩,桩基及墩身损伤严重,承载能力不满足规范及设计要求,存在重大安全隐患,须加固处治。     

城市出入口立交道路交通参数采集与通行状态判别技术研究

城市出入口立交的通行状态是影响城市交通管理与出行诱导策略的重要因素,为了弥补固定型检测手段采集覆盖面小、获取立交路面交通信息少的不足,提出了基于无人机视频的城市出入口交通参数提取及通行状态判别方法。首先对无人机航拍采集的视频图像进行预处理和分析,通过背景建模和运动目标检测跟踪方法提取无人机悬停航拍视频中的交通流量、流速和占有率等参数;然后利用图像特征匹配方法校对不同拍摄角度与实际立交地理位置图,校准图像中的实际地理位置信息;最后,结合城市出入口立交特点建立基于运动目标占有率的通行状态判别模型,解决了通过无人机视频自动判别立交整体通行状态的问题。无人机视频技术的应用可为城市出入口交通诱导和交通应急管理提供前期决策依据。     

温度对空心薄壁高墩垂直度的影响分析

根据大乌江连续刚构薄壁空心高墩施工现场实测桥墩温度场，拟合了其最大温度梯度曲线；介绍了日照温差荷载的计算方法，并以中国公路桥规JTG D60—2004和英国桥规BS5400为依据，计算了桥墩的偏位，通过计算值与现场实测值的比较，认为英国桥规BS5400温度梯度模式更接近本桥位的取值；提出了施工中减小桥墩偏位的措施。     

某连续梁桥桥墩偏位处治和加固

某钢筋混凝土连续梁桥由于弃土土压力的作用,墩顶发生了84 cm偏位,墩身产生众多环向裂缝,严重影响桥梁安全。根据现场调查情况,制定桥墩纠偏和加固方案,先顶升偏位桥墩上的主梁,使梁与支座分离,然后在桥墩顶部施加水平推力将墩柱复位,更换支座,最后对桥墩进行外包混凝土加固。     

地震区桥梁墩柱垂直度超限的安全性评估

桥梁下部结构桥墩垂直度超限是在交工验收中常见的不符合项。超限导致的偏位对于墩柱而言其内力与设计状态有所不同,地震区域此影响进一步放大。本文针对某典型桥梁的墩柱偏位问题,采用将缺陷置于空间模型中的方式进行结构抗震验算,实现对桥墩偏位的安全性评价,其方法及相关结果可供类似工程参考。     

桥梁高墩水平位移计算与限位控制现状研究分析

桥梁高墩水平偏位是在车辆荷载、温度变化等反复作用下逐渐偏离原来位置而累积形成的,墩顶水平位移对桥梁的结构性能和安全运营有很大的影响。本文针对桥梁高墩水平位移及其限位控制,列出了现状的研究成果,针对桥梁高墩水平位移研究,对比分析国内外的相关规范,并对现阶段计算墩顶水平位移、高桥墩的几何非线性等列出一些学者的研究。在桥梁限位控制方面,列举国内外一些学者对限位装置的研究。从对桥墩偏位的危害和纠偏上及研究桥墩偏位的影响因素针对性提出限位控制的方案等方面进行现状研究的分析。     

大纵坡柔性高墩桥桥墩偏位处治及其安全性评估

中等跨径预制装配式简支变连续梁桥在山区高速公路中应用广泛,然而其柔性高墩在施工或运营过程中可能会出现较大偏位,尤其是在上部结构相邻联之间伸缩缝位置处高墩墩顶的偏移现象更为显著。该文结合某山区高速公路一座大纵坡柔性高墩装配式简支变连续预应力混凝土T梁桥联间交界墩偏位纠偏及桥墩加固的实施,基于联间交界墩偏位的成因分析及偏位桥墩纠偏和加固前后结构受力性能的非线性分析,对桥墩的安全性进行了评估,提出了可行的纠偏和加固措施并对纠偏过程中桥墩的状态进行了监控。结果表明:所采用的纠偏方案实用可行;就所分析的情形而言,发生较大偏位桥墩内的钢筋和混凝土应力已达规范容许值附近,必须予以纠偏和加固,并提出了建议的加固方案。     

某桥桥墩桩基偏位纠偏方案设计与实施

某四跨25m预应力空心板简支梁桥桥墩桩基严重偏位,桩顶最大偏移量为19.1cm。经分析,该桥桥墩桩基偏位的原因为在堆土不平均土压力作用下,淤泥层发生显著的侧向挤出现象,从而产生巨大的侧向推挤作用,使右幅桥墩产生偏移。结合现场实际情况,采取设置应力释放孔、高压旋喷桩,新增桩基承台及顶推纠偏等措施进行纠偏整治,使桥墩偏位回归允许范围内。采用荷载试验对加固后桥墩的承载能力进行评定,结果表明,桥墩承载能力满足设计要求,所采取的方案有效,纠偏效果良好。     

桥墩立柱偏位分析与纠偏处治

由于施工处理不当、地质情况复杂等原因特别是在弃土堆、山坡洼地、河流冲积地带等地区,软土、淤泥等软弱土质覆盖较厚,造成桥墩桩基和立柱偏位的现象时有发生。桥梁桩基和立柱一般直径大、造价高、施工难度大,当出现较大偏位甚至破坏时一般需要在原位继续成桩,施工难度更大,工期也难以控制[1-4]。为了保证结构的安全可靠和工期,同时为消除存在的隐患,桥墩立柱偏位后的纠偏处治方案是非常重要的,也是经常要用到的。本文阐述了湖南省郴宁高速公路某桥梁8号墩立柱偏位的原因分析及纠偏处治方案的实施,希望能为同类工程提供参考。     

城市高架桥桥墩纠偏施工监控

某城市高架桥为4×25m空心板梁桥,桥墩为直径1.4m的柱式桥墩。由于不平衡堆土导致桥墩出现较大的横向位移,为顺利对桥墩进行适量纠偏,确保结构受力合理、安全,以横向位移为控制目标,对桥墩纠偏过程进行施工监控。采用MIDAS GTS软件建立桥墩、桩和土有限元模型,计算得到满足结构安全性条件下桥墩最大偏位为88mm;在施工应力释放孔、旋喷桩以及横向顶推过程中,在盖梁或防撞墙上安装位移计监测桥墩横向位移和左右幅梁间距,在桥墩上安装倾角仪监测桥墩倾角。控制结果表明:旋喷桩纠偏作用明显,桥墩在旋喷桩产生的压力作用下逐渐回位;横向顶推过程中,持荷期间桥墩缓慢回位;纠偏后各墩最大偏位均小于88mm,结构处于安全状态。     

连续梁桥桥墩纠偏顶推受力分析

结合某实桥工程实例,开展了连续梁桥的桥墩纠偏的顶推受力分析研究.通过分析比较,在桥墩安全允许的条件下,可把竖向顶升千斤顶放置在桥墩顶部来顶升主梁,在主梁底部安装纵向和横向复位千斤顶来纠偏.结果表明:考虑了桥墩的纵桥向偏位与横桥向偏位的实际线形的计算分析结果更接近实际情况,为了减小墩顶主梁在顶升时产生的竖向力对桥墩根部产生的弯矩值和墩顶产生的位移值,可调整千斤顶的纵向布置以减小偏心距.     

金湾大道高架桥墩柱偏位分析与纠偏处理

由于不平衡土压力过大、地质情况复杂特别是软土、淤泥等软弱土质覆盖较厚等原因,桥梁桩基和墩柱偏位现象时有发生。因此,为保证结构安全和工期,桩基和墩柱偏位后的纠偏处置非常重要。以珠海市金湾大道高架桥右幅19#、20#墩柱纠偏处理为例,对其墩柱偏位原因进行分析,并采用应力释放及强制恢复等方法对偏位桥墩实施纠偏,获得较好效果。     

小桥复位施工方案

１　前言新疆乌奎高速公路１２标Ｋ２２１＋０２５为２～６ｍ的小桥，与路线正交，轻型墩台、桥墩。１９９８年５月１９日凌晨２时左右一场降雨量２１．５ｍｍ的暴雨，使得天山雪水融化，引发特大洪水，导致刚施工完但还未来得及浇注支撑梁的桥墩台身发生不同程度的偏位和沉降。其中以乌岸０＃台右半幅轴线偏离设计位置４５ｍｍ为最大，桥墩台轴线具体偏位数值见图１。图１　Ｋ２２１＋０２５小桥墩、台身顶部轴线偏位平面图２　小桥偏位原因分析洪水袭来时正值小桥施工关键时刻，小桥下部结构（除支撑梁、墩台帽外）刚完成，基坑还未回填，…     

高墩大跨连续刚构桥合龙施工预顶力及预顶效应研究

为了消除高墩大跨连续刚构桥桥墩偏位的影响,可在合龙段锁定之前对合龙段梁段进行预顶,而选择合适的预顶力是其关键所在.文中采用力法简化连续刚构桥的计算理论模型,推导了顶推力与桥墩偏位之间的关系表达式,并利用最小二乘法将理论模型中的变刚度积分拟合成三次多项式曲线.计算结果表明该解析解与数值解和实测值吻合较好,验证了理论推导的...     

崔家营汉江特大桥主梁合龙控制分析

汉十高铁崔家营汉江特大桥主桥为(135+2×300+135)m四跨连续刚构拱桥。为实现该桥的精确合龙,考虑混凝土收缩徐变效应、温度效应、合龙段钢束荷载作用,采用MIDAS Civil建立该桥有限元模型,并结合施工现场试顶实测数据,研究主梁合龙时桥墩墩顶偏位及对顶力,进行合龙控制。结果表明,混凝土收缩徐变效应、降温效应、合龙段钢束荷载作用对桥墩墩顶偏位的影响方向一致,叠加后对墩身受力较为不利;对顶过程实测墩顶偏位约为理论计算值70%,需对控制偏位、对顶力进行修正;考虑结构实际刚度偏大,最终对顶控制墩顶偏位取理论计算值的80%以进行合龙控制,对比可知,墩顶实测偏位与控制偏位最大偏差为3.6%,成桥线形与预期吻合较好。     

周家冲大桥病害分析及处理

结合某高速公路周家冲大桥在运营阶段出现桥面伸缩缝错台、支座偏位、桥墩偏移、桥墩开裂等病害,进行病害原因分析,对桥墩进行偏载模拟计算,并与实际观测数据进行对比研究,结合分析结论,对桥墩进行纠偏、补强等处理,对支座进行修复更换。并且对山区高速公路桥梁的设计、建设及运营提出建议。