Мониторинг мостов
Мониторинг мостов в процессе строительства и эксплуатации.
В последние годы большое внимание уделяется научно-техническому сопровождению и мониторингу напряженно-деформированного состояния (НДС) конструкций в процессе строительства и последующей эксплуатации.
Мониторинг технического состояния транспортных сооружений ‒ это длительный контроль за параметрами, характеризующими напряженно-деформированное состояние мостовых конструкций, для выявления негативных изменений на ранней стадии, как на этапе строительства, так и во время эксплуатации.
Целью мониторинга напряженно-деформированного состояния конструкций в процессе строительства является оценка соответствия поведения конструкций согласно расчетным данным проекта.
Целью мониторинга состояния конструкций транспортных сооружений в эксплуатируемый период является оценка их потребительских свойств и выработка, оптимальных мер по управлению ими.
В соответствии с СП 274.1325800.2016 Мосты.
Обязательно выполнение мониторинга, для следующих мостовых сооружений:
- большепролетных мостов - один из пролетов которого составляет более 100 м;
- мостов с опорами высотой более 15 м;
- мостов, для которых в проектной документации предусмотрена хотя бы одна из следующих характеристик:
- использование конструкций и конструктивных систем, требующих применения нестандартных методов расчета или разработки специальных методов расчета, или экспериментальной проверки на физических моделях, а также применяемых на территориях, сейсмичность которых превышает 9 баллов;
- заглубление подземной части плиты ростверка ниже планировочной отметки земли более чем на 10 м (пилоны вантовых и висячих мостов);
- мосты, построенные как экспериментальные, в том числе из новых материалов или с применением новых технологий;
- мостов в условиях плотной городской застройки при расположении конструктивных элементов ближе 20,0 м от существующих зданий и сооружений;
- многофункциональных мостов с расположением на них офисных, торгово-развлекательных комплексов и т.п. с максимальным расчетным пребыванием более 100 чел. внутри объекта (пешеходные мосты) или более 10000 чел. вблизи объекта (в черте города);
- иных мостовых сооружений, отнесенных к особо опасным, технически сложным или уникальным объектам.
Кроме того в соответствии с ГОСТ Р 22.1.12. в отдельных случаях с целью оценки фактической работы мостовых конструкций следует предусматривать мониторинг напряженно-деформированного состояния мостов, т. е. систему длительного контроля за их состоянием и поведением в процессе строительства (реконструкции) в следующих случаях:
- при строительстве и эксплуатации больших и сложных по конструкции мостов;
- для металлических и железобетонных конструкций, в которых применено их дополнительное предварительное напряжение (регулирование усилий);
- для мостов с внешне статически неопределимыми конструкциями, в которых возможно появление дополнительных усилий, деформаций и осадок из-за геологических, гидрологических, оползневых и сейсмических явлений;
- для железобетонных конструкций, в которых возможна большая неопределенность длительных процессов, связанных с ползучестью, усадкой и температурными деформациями (разные возрасты бетона, сочетание сборных и монолитных конструкций и т. п.).
Задачи мониторинга — проследить изменения во времени факторов, определяющих те или иные потребительские свойства, выявить причины и тенденции этих изменений и их опасности для сооружения.
Таким образом, мониторинг мостов в общем случае включает в себя все элементы периодических обследований и испытаний, а также непрерывные инструментальные измерения и непрерывный во времени анализ напряженно-деформированного состояния конструкций.
Научно-производственный центр «БАУ-Мониторинг» производит комплекс оборудования и программного обеспечения для мониторинга инженерных конструкций в том числе мостов, эстакад и др. За последние годы нашей компанией совместно с партнерами был успешно реализован целый рад уникальных проектов мониторинга мостов. Мониторинг осуществлялся, как в процессе строительства, так и в последующей эксплуатации. Ниже приведен пример успешной реализации проекта мониторинга пролётного строения моста через р. Москва с установкой автономной онлайн системы мониторинга.
В основе мониторинга ‒ система МИНИ-СМИК с выдачей результатов в режиме онлайн по принципу «светофора». Система функционировала независимо от внешнего питания и передавала данные по модемной линии на компьютер с предустановленным ПО.
Статическая система мониторинга МИНИ-СМИК была смонтирована после ввода моста в эксплуатацию, на период три месяца для осуществления непрерывного мониторинга с целью определения напряженно-деформированного состояния конструкций моста под действием эксплуатационной нагрузки и оценки соответствия работы сооружения проектным предпосылкам. Система состояла из высокостабильных кварцевых датчиков 8шт. деформометров ДК200 и 4шт. инклинометров ИН120.
Срок бесперебойной работы системы МИНИ-СМИК в данной конфигурации, от аккумулятора в зимний период составляет около 30 дней, с удаленным контролем уровня разрядки.
Сбор и хранение данных осуществляется с помощью сервера МИНИ-СМИК на базе контроллера MS4812 с установленным ПО «сервер МИНИ-СМИК», с резервной записью результатов измерения на карте SD.
Отображение результатов мониторинга осуществляется с помощью ПО АРМ МИНИ-СМИК на любом выделенном персональном компьютере, подключенном к сети Internet. ПО АРМ МИНИ-СМИК было установлено на компьютере в Филиале АО ЦНИИС НИЦ «Мосты» и на персональном компьютере эксплуатирующей мост организации.
Программа ПО МИНИ-СМИК обеспечивает:
• отображение на мониторе планов с датчиками;
• отображение на мониторе полного списка установленных датчиков;
• отображение информации о статусе (состоянии) каждого подключенного датчика с помощью цвето-графической схемы;
• отображение на мониторе информации (сообщений) об исправности/неисправности датчиков;
• отображение на мониторе информации (сообщений) о состоянии системы по показаниям датчиков;
Кроме того, ПО МИНИ-СМИК позволяет задавать пороговые значения, 2 в положительной области и 2 в отрицательной для каждого канала датчика. Инклинометр и деформометр имеют по 2 измерительных канала. Первый канал — это основная измеряемая величина прибора, второй канал — температура.
Рисунок 1 - Скриншот программы ПО АРМ МИНИ-СМИК установленной на компьютер в Филиале АО ЦНИИС НИЦ «Мосты» с конфигурируемой для моста через р. Москва. (Где Д1-Д8 порядковые номера деформометров ДК200, 01-08 логические номера установленных деформометров, И1-И4 порядковые номера инклинометров ИН120, 11-14 логические номера инклинометров .
Рисунок 2 - Автономная регистрирующая онлайн система мониторинга сервер МИНИ-СМИК
Рисунок 3 - Общий вид автономной регистрирующей системы сервер МИНИ-СМИК установлен на колонне, 2-х установленных деформометров ДК200 в герметичных корпусах и 2-х инклинометров ИН120.
Выполнение расчетов для определения «уставок», которые должны определить режимы «светофора» для классификации работы моста, схема размещения датчиков выполнялись специалистами Филиала АО ЦНИИС НИЦ «Мосты».
ПРОИЗВОДСТВО ДАТЧИКОВ ИНКЛИНОМЕТРОВ, АКСЕЛЕРОМЕТРОВ, ДЕФОРМОМЕТРОВ, ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ СМИК.
© ООО"НПЦ"БАУ-Мониторинг" 2017г. Все права защищены