斜拉橋橋塔施工監測分析探討

林廣博

（吉林市博信測繪有限公司，吉林 吉林132013）

0 工程概況

某大橋二期工程第1合同段主橋（132+310+132）m雙塔雙索面PC梁斜拉橋，橋長574m。主梁采用預應力混凝土肋板式結構，主肋高度2.6m，寬2m，主塔根部處由于受力需要加厚至3.4m，橋面板為受力單向板，厚0.3m。主梁設縱、橫向預應力，縱向預應力依施工步驟分為兩種：懸臂施工用預應力、中跨合龍段預應力及邊跨合龍段預應力。主塔采用花瓶型，主塔承臺以上全高136m，上塔柱直線段結構高28.79m，中塔柱直線段50.03m，期間的曲線段高23.28m，塔墩高33.9m，共136m。主塔塔柱與主墩截面為箱形截面。主塔共設3道箱型橫梁，上橫梁高6m，中橫梁高10m，下橫梁高5.5m。為了承受傾斜的中、下塔柱在下橫梁內產生的拉應力，在下橫梁內配置了78根19ΦS15.2mm預應力鋼絞線。

1 主塔施工監測

1.1 主塔承臺沉降監測

1.1.1 監測目的

對于懸臂施工的斜拉橋來說，隨著主塔施工和上部主梁施工的不斷推進，下部基礎承受越來越大的自重壓力，基礎自身會發生一定的變形，這種變形會導對上部主梁的標高會產生很大的影響。

承臺發生沉降，主梁的整體標高就會下降，與設計標高就會出現偏差，影響橋梁與相鄰引橋或連接線的順暢連接；所以在施工過程中要嚴格監測主塔承臺的沉降，為上部主梁施工監控提供依據。

1.1.2 測點布設

每個主塔承臺上布置6個觀測點，兩座主塔承臺共布設共計12個沉降觀測點。

1.1.3 監測儀器及方法

按要求設置，Φ20測點鋼筋頭出承臺頂1.0～2.0cm，端部加工磨圓并涂上紅油漆，或預埋鋼筋彎出承臺。

沉降觀測點監測采用精密水準儀進行測量。通過測出承臺觀測點初始標高（在承臺施工完成后即開始），再測出后續工況承臺觀測點標高變化量，最終得出承臺的沉降值。

由于主塔沉降相對緩慢，建議主塔施工期間測試頻率為每月一次，主梁施工時測試頻率為每15天一次。

1.1.4 監測時間

主塔施工期間：主塔每施工8個節段。

主梁施工期間：主梁每懸臂澆筑4個節段；邊跨合攏前；中跨合攏前；鋪裝后。

1.2 主塔線形監測

1.2.1 監測目的

主塔偏位監測包括順橋向和橫橋向兩個方向偏位值的測量。主塔在施工和成橋狀態通過斜拉索均承擔相當部分的梁體重量。在不平衡荷載和大氣溫差及日照等影響下，均會使主塔產生不同程度的偏位。為了不影響主梁的架設施工，必須研究掌握主塔在自然條件下的變化規律以及在索力影響下偏離平衡位置的程度。

1.2.2 測點布設

施工期測點布設：測點布置同施工定位測點。主塔完工后測點布設：在塔柱距離下橫梁、中橫梁附近處、塔柱頂端設置觀測棱鏡各2個。每座主塔共計6個變形觀測點。

1.2.3 監測儀器及方法

主塔完成后用全站儀測量主梁各施工工序中12個變形測點的三維坐標值，通過坐標值的變化得到該測點處塔頂的偏位及塔身垂直度.

1.2.4 監測時間

主塔施工期間：與施工進度同步測量。

主梁施工期間：主梁每懸臂澆筑4個節段；邊跨合攏前；中跨合攏前；鋪裝后。

1.3 主梁及主塔應力監測

1.3.1 監測目的監測施工過程中主塔及主梁的應力狀態，防止異常情況的出現。為橋梁的施工過程提供應力參考數據。

1.3.2 測點布設

主塔應力測點布設：布設3個應力測試控制截面，分別布設在下塔柱與下橫梁結合部附近，中塔柱與下橫梁結合部附近，下橫梁中間。每個斷面布設4個（下橫梁斷面）、8個（塔柱斷面），共計40個傳感器。

主塔應力測點布設：全橋共布置7個截面，每個截面布置8點，傳感器方向布置在縱橋向。橫梁選擇塔梁交叉處的兩個斷面，每個斷面布置4個傳感器。全橋主梁共計應力傳感器64個，溫度傳感器64個。

1.3.3 測試儀器及方法

考慮要適合長期施工過程觀測并能保證足夠的精度，選用長期性、穩定性較好，精度較高的振弦式砼應變計和配套的振弦式讀數儀進行應力測試。

1.3.4 測試時間

在應變計安裝完成后開始第一次讀數；砼澆筑完成后48小時進行第二次讀數；預應力張拉前進行第三次讀數；預應力張拉完成后進行第四次讀數；斜拉索張拉前進行第五次讀數；斜拉索張拉完成后進行第六次讀數；掛籃前移前進行第七次讀數；掛籃前移后進行第八次讀數。上述讀數盡可能安排在早晨完成，并注明測試時間、天氣和大氣溫度狀況。

2 結語

本橋塔柱為鋼筋混凝土構件，主梁為預應力混凝土構件，本橋施工監控需保證施工階段及使用階段主梁及塔柱應力滿足規范要求。在主梁、塔柱中埋設傳感器，對主梁、塔柱關鍵截面應力、索力進行跟蹤觀測，是保證全橋施工安全的必要保證措施。因此現場埋設傳感器，并進行跟蹤監測是本橋施工監控的另一項主要任務。本橋橋塔施工監測的目的首先在于以施工圖設計內容為基礎，進行復核和對施工過程的細化；其次在于對施工過程中控制數據進行監測，對參數進行識別與修正并進行分析，適時掌握施工過程中結構的真實狀態，消除或減少偏差量的累積，確保施工過程中結構安全。