Методика проведения мониторинга состояния конструкций моста

В нормативных документах СП 274.1325800.2016 и СП 79.13330.2012 предлагаются методические разработки для создания:

- систем мониторинга состояния конструкций разных типов мостовых сооружений (мосты, эстакады, путепроводы, виадуки на автомобильных дорогах);

- решений специалистам, выполняющим работы по обследованию и мониторингу мостов;

- проектных задач в зависимости от стадии жизненного цикла моста: строительства, эксплуатации, ремонта, реконструкции и демонтажа.

В то же время, по мнению экспертов рынка строительного мониторинга, приведенная в действующих нормативных документах СП 274.1325800 ГОСТ Р 22.1.12 и СП 79.13330 общая классификация видов мониторинга не в полной мере отражает существующее положение дел в этой области. концепция мониторинга с применением автоматизированных измерительных систем описана в общем виде, а уровень детализации приведенных методик не позволяет ими пользоваться без дополнительного изучения различных технических документов и живой проектной практики, как отечественной, так и зарубежной.

Одной из основных задач мониторинга является обеспечение требуемого уровня безопасности жизни и здоровья граждан в процессе строительства и эксплуатации мостового сооружения.

Под обеспечением требуемого уровня безопасности понимается обеспечение такого технического состояния сооружения, при котором его строительные конструкции и основание не достигнут предельного состояния по прочности и устойчивости при одновременном действии возможных нагрузок и воздействий:

- разрушение любого характера,

- потеря устойчивости формы и положения,

- нарушение эксплуатационной пригодности

- иные явления, связанные с угрозой причинения вреда.

Современное мостостроение характеризуется постоянно увеличивающимися темпами и объемами строительства уникальных и технически сложных мостовых сооружений. Для указанных мостовых сооружений требуется инструментальный мониторинг их напряженно-деформированного состояния в процессе строительства и эксплуатации, сопровождающийся большим объемом измерений.

Кроме того, независимо от сложности и размера мостового сооружения, мониторинг технического состояния его конструкций может потребоваться при возникновении различных нештатных и аварийных ситуаций.

Для обеспечения возможности принятия своевременных решений, связанных с безопасностью, процессы управления измерениями и оценки результатов должны выполняться в режиме реального времени. В указанных случаях оптимальным решением при разработке концепции мониторинга является применение автоматизированных измерительных систем.

Согласно нормативам, выделяется пять жизненных циклов моста, самостоятельных с точки зрения организации мониторинга: строительство, эксплуатация, капитальный ремонт, реконструкция и демонтаж. Мониторинг в процессе каждого из этих циклов имеет свои особенности. Требования к системам мониторинга мостов в процессе строительства методом продольной надвижки пролетного строения отличны от требований к мониторингу при сборке пролетного строения методом навесного монтажа.

При рассмотрении применяемых инженерных решений особое внимание уделяется способам определения возможных причин нештатных и аварийных ситуаций. Например, большинство опасностей периода строительства связано с человеческим фактором (неправильная установка карточек скольжения при монтаже пролетного строения методом надвижки, установка недопустимого груза на консоль, несвоевременная очистка снега и т. д.).

Поэтому система мониторинга должна не только фиксировать приближение значений контролируемых параметров к предельно допустимым границам, но и позволять определять причину этого приближения.

Задачи программы мониторинга состояния мостового сооружения:

- определить понятия «безопасная ситуация» и «опасная ситуация», ввести их граничные условия;

- привести контрольные (проектные) данные по всем параметрам. Если мониторинг планируется проводить не для стадии эксплуатации, то эти данные должны быть привязаны к этапам проводимых работ;

- сформулировать требования к своевременности получаемой информации;

- сформулировать требования к единицам измерения, идентификации, доступности и содержанию получаемой, сохраняемой, используемой и передаваемой информации;

- привести порядок действий при получении данных, значения которых подпадают под понятие «опасная ситуация»;

- определить способы сохранения данных и доступа к архивам.

На основе программы мониторинга разрабатывается система мониторинга. В общем случае система мониторинга состоит из трех подсистем:

· измерительной подсистемы,

· подсистемы передачи данных (телекоммуникационной подсистемы)

· подсистемы сбора данных.

Назначение измерительной подсистемы – преобразование физических показателей, характеризующих напряженно-деформированное состояние конструкций мостового сооружения, в цифровой вид для последующего транслирования информации посредством подсистемы передачи данных в подсистему сбора данных.

Назначение подсистемы сбора данных – обеспечение автоматизированного сбора, обработки, хранения и визуализация данных с измерительной подсистемы.

Назначение подсистемы передачи данных – передача информации на различные расстояния между другими подсистемами. При этом необходимо учитывать, что в подсистеме сбора данных возможно использование многоуровневой сетевой архитектуры для диспетчерской службы, которая будет иметь свою подсистему передачи данных.

При выборе структуры и технологий важными критериями являются планируемое время работы системы мониторинга и назначение результатов измерений. От указанных критериев будут зависеть различные технические характеристики оборудования и способы монтажа. Поэтому отдельно необходимо ввести классификацию систем по времени их работы и назначению результатов измерений: исследовательский и контрольный, а по длительности мониторинг разделяется на периодический (временный) и постоянный. Целесообразно распространить аналогичные понятия и на системы мониторинга.

Таким образом, системы мониторинга в целом подразделяются на следующие категории:

- по назначению результатов измерений (исследовательские и контрольные);

- по длительности работы системы (временные и постоянные).

После разработки проекта системы мониторинга мостового сооружения осуществляется ее поставка (изготовление), монтаж, пусконаладка, эксплуатация и обслуживание. В зависимости от требований договора (технического задания), а также уточнений в программе мониторинга выполнение указанных этапов распределяется между участниками договорных отношений.

В общем случае в этапах создания и эксплуатации системы мониторинга могут принимать участие следующие организации:

- заказчик (частная, государственная или муниципальная организация);

- проектная организация;

- строительная организация;

- профильная организация (в области обследований, испытаний и мониторинга мостовых сооружений);

- поставщик (производитель) оборудования;

- испытательная лаборатория

Дополнительно в программе мониторинга может быть обозначена последовательность этапов наблюдений (порядок проведения измерений) при эксплуатации системы мониторинга. При наличии возможности указывают количество этапов и их продолжительность. Результаты выполнения этапов, как правило, оформляют в виде отчетов.

На разделение процесса наблюдения (контроля) за объектом на этапы могут влиять следующие факторы:

- разделение на этапы самого процесса строительства, ремонта, реконструкции или демонтажа (в этом случае этапы наблюдения могут совпадать с этапами работ строительной организации);

- необходимость периодической интерпретации результатов мониторинга для корректировки строительных работ или режима эксплуатации мостового сооружения (в этом случае принимают минимальную продолжительность этапов наблюдений);

- характерные события, влияющие на напряженно-деформированное состояние мостового сооружения (в этом случае продолжительность этапов наблюдений может определяться интервалами времени между подобными событиями);

- отсутствие возможности заранее определить необходимый срок наблюдений (в этом случае для удобства продолжительность этапов устанавливают равной определенному интервалу – неделя, месяц, квартал и т. д.);

- условия договорных отношений между организациями, осуществляющими мониторинг. измеряемых параметров (основные или вспомогательные);

- технические характеристики оборудования и средств измерений;

- специальные задачи мониторинга.

Оптимизацию (поиск наиболее выгодных соотношений) состава контролируемых параметров следует осуществлять исходя из требований технического задания, а также требований к местам установки средств измерений, требований к надежности измерений и требований к объему измерений.

Компания «СМИС Эксперт» имеет большой опыт в области разработки и внедрения программно-технических комплексов (систем) автоматизированного мониторинга состояния мостовых сооружений на всех этапах их жизненного цикла с использованием высокоточных средств измерений и специального программного обеспечения.

Наша компания также специализируется на разработке и внедрении систем:

- деформационного мониторинга;

- мониторинга неравномерных осадок (инклинометрия);

- вибрационного мониторинга;

- мониторинга уникальных (в т.ч. высотных) зданий и сооружений;

- мониторинга спортивных сооружений (стадионов и проч.);

- мониторинга мостов и путепроводов;

- мониторинга тоннелей и подпорных стен;

- геотехнического мониторинга объектов:

- СМИС, СМИК, СУКС;

- комплексных систем управления безопасностью опасных промышленных объектов.

Мы предлагаем широкий выбор датчиков и поможем вам выбрать лучшие измерительные системы для вашего проекта и бюджета.

Для получения бесплатной консультации, уточнения условий предоставления услуги, пожалуйста, обратитесь по телефону +7 (495) 532-52-62, по e-mail: info@smis-expert.com, закажите звонок или оставьте заявку на одной из контактных форм обратной связи на странице сайта.

Мы предоставим вам всю необходимую информацию, подберем оптимальное решение для Вашего объекта, сделаем предварительную оценку бюджета.

Источник материала: