連續(xù)剛構橋上部結構施工監(jiān)控測量措施

潘成林

(中交路橋華南工程有限公司，廣東 中山 528400)

0 前 言

在我國范圍內，公路建設過程中經常涉及到連續(xù)剛構橋的建設，大多設計通常只是描述了成橋的理想狀態(tài)，未對各個施工階段的橋梁結構狀態(tài)進行具體的描述和說明，最終導致很難正確地評定施工過程中各階段橋梁結構的施工狀態(tài)。對此，本文圍繞連續(xù)剛構橋上部結構施工監(jiān)控測量展開詳細的探討。

1 工程概況

本文涉及工程為鴨池河大橋，該項目的高度位居世界第5名，跨越鴨池河。該項目全長1 450 m，橋面設計寬度為28 m，橋面與水面距離為434 m，主跨800 m。施工過程中因為受到地形、工期以及運輸等因素的影響和限制，傳統(tǒng)的施工方案以及施工機械幾乎用不上，經過商討決定應用纜索吊機懸臂拼裝鋼桁梁對本文涉及工程開展施工。該項目也是世界范圍內首次應用纜索吊機開展施工的橋梁項目。

2 連續(xù)剛構橋上部結構應力監(jiān)控措施

橋梁施工是一個動態(tài)的過程，在開展實際施工的過程中只有不斷進行分析和調整，才能保證整個項目工程的施工質量。因此，通過監(jiān)控橋梁施工過程中的結構狀態(tài)，能更好地掌握橋梁結構的實際施工，保證成橋狀態(tài)符合具體的設計要求。在開展連續(xù)剛構橋施工的過程中，不管是上部結構的應力水平還是上部結構施工過程中的線形控制水平，都會直接影響最終的成橋狀態(tài)[1]。

2.1 控制截面的選取原則

為了提高觀測結果的可比性，通過施工仿真分析，根據主梁在施工過程中和成橋后的最大正負彎矩截面以及截面的變化，嚴格控制截面對稱布置，為后續(xù)的分析提供便利。

2.2 應力監(jiān)測截面的布置原則

大多的應力測量工作都是針對截面法向應力所開展的，因此，在布置主梁觀測點的過程中需要將其設置在截面的上、下緣，布置的過程中應該保證方向與截面法向一致。主梁應力監(jiān)測截面示意圖如圖1所示，另外還需要在主梁上布置應力觀測斷面9個和應力傳感器4支。

圖1 主梁應力監(jiān)測截面示意圖

2.3 測試方式

在開展應力測試工作的過程中，需要應用到的設備主要有智能讀數儀以及應變計。

2.4 應力測量時機與標高觀測

應力的測量和標高的觀測通常需要在每個節(jié)段縱向預應力完成張拉工作后的6 h開展。在開展測量和觀測工作的過程中，必須將測量觀測頻率、測量觀測溫度以及具體的測試工況詳盡地記錄下來，在拆除合龍吊架時需要觀測一次斷面。

2.5 主梁應力水平評價

通過對該項目的模型以及仿真進行分析，可以得出不同施工階段下的監(jiān)測截面的理論應力數據，然后將這些監(jiān)測得來的數據和理論應力數據進行對比分析，進而更加科學地評價當前主梁的應力水平。

3 結構幾何線形監(jiān)測措施

3.1 立模標高

連續(xù)剛構橋的結構幾何線形觀測的主要內容有：測量主梁軸線的偏位、確定立模標高、觀測施工過程中所出現的撓度變化[2]。具體而言，對于大橋施工控制工作來說，主梁的標高觀測是非常重要和關鍵的，其可以直接反映出整個施工過程中主梁的豎向位移變化情況，進而有助于更好地控制后期的成橋線形控制工作。主梁標高觀測的過程中，主要應用到的設備為水準儀，測量工作從0號塊頂板、底板預埋的水準控制點引出。在確定立模標高的過程中需要明確以下關系：立模標高=設計標高+監(jiān)控預抬值，通常選擇5點控制的方法對立模標高進行控制。在開展混凝土澆筑施工前就需要進行立模標高的測量工作，測量的主要目的是更好地控制橋梁線形，為后續(xù)控制施工線形提供依據。另外，合理地確定和控制立模標高也可以極大程度地提高橋梁線形的美觀度和平順度，為順利竣工驗收提供保障。

3.2 變形控制點標高

為了更好地測量變形控制點的標高，需要將用于測量的鋼筋埋設在橋上，在埋設的過程中應該合理控制測量鋼筋的埋設位置，另外保證鋼筋的直徑必須超過16 mm，測量埋設的鋼筋頭標高可以為參數的識別和調整提供依據[3]。需要測量變形控制點的報告主要有以下情況：①從工況的角度看，需要在混凝土澆筑施工前后、縱向預應力張拉后進行測量；②從測量節(jié)段的角度看：需要在相鄰階段和當前施工階段進行測量；③每完成4個階段后，就需要對全橋線形進行一次測量。綜合考慮混凝土的收縮情況、前期立模標高以及掛籃變形情況評價變形控制點標高，每完成一個階段的施工內容后需要將實際的變形控制點標高和理論標高值進行對比分析，然后采取有效地調整方式開展下個階段的施工。

3.3 平面線形監(jiān)測方法及流程

在開展大跨橋梁施工的過程中，主梁中心的監(jiān)測和控制工作是非常重要和關鍵的，通常為了確定大橋的原始坐標位置，在開展0號塊施工前就需要仔細地核準全橋軸線。具體來說：首先需要檢查和復核0號塊中心點是否發(fā)生位移，然后應用經緯儀放出中軸線并對所有塊段的中軸線進行復核，檢查所有塊段的中軸線誤差水平，客觀、詳細地做好記錄。為了保證和提高支立模板中線的準確性，完成懸澆段支立模板后需要復核已完成各段的軸線點。確定模板的縱橋向位置后，為了減少測量誤差應該應用全站儀進行測距定出位置。在每個卡塊段的斷面中間設置軸線位置控制點，并且在箱梁板上做好標記，方便后續(xù)復核工作的開展。測試頻率方面，每完成一個階段施工立模后就需要對各個控制測點進行測量。節(jié)段平面線形測試點示意圖如圖2所示，在實際測量施工的過程中需要嚴格控制節(jié)段平面線形的偏差不能超過±10 mm。

圖2 平面線形控制點(單位：cm)

4 相關建議

1)在開展預應力混凝土連續(xù)剛構橋主梁施工控制工作過程中，需要面對兩個問題：應力控制以及主梁標高的控制，這也正是日常橋梁施工過程中施工人員常說的“雙控問題”，施工過程中最為理想的狀態(tài)是應力控制水平和主梁標高控制水平都處于合理的范圍內，但是實際施工過程中因為可能會受到施工誤差以及主梁超重等因素的影響，導致實現這種理想的雙控是非常困難的。基于此，為了提高雙控水平會應用“現實雙控”的控制方法，應力的控制和主梁標高的控制需要遵循不同的原則：在控制應力的時候考慮更多的是安全范圍，在控制主梁標高的時候則更多考慮的是精度范圍。

2)連續(xù)剛構橋應力測試，數據的采集需要智能讀數儀和應變計相互結合，通過弦在不同的受力情況下振動的頻率也有所不同，得出最終的應變值，繼而確定主梁當前的應力水平。就當前來看其他測量應力的方法還有很多，較為常用的是標距法。

3)連續(xù)剛構橋的線形監(jiān)控工作主要包括：測量施工過程中主梁標高的變化以及設定立模標高，開展這兩項工作的方法為水準測量，應用該方法測量的過程中，為了提高測量結果的準確性，必須保證基準點的方向精準。當前也可以運用全站儀進行測量，但是因為全站儀的測量不夠精準、誤差較大，建議數據僅可作為參考。

4)連續(xù)剛構橋上部結構監(jiān)控工作涉及到主梁變形的計算以及主梁應力的計算，因此，在實際開展監(jiān)控工作的過程中，只有更加準確地進行施工仿真，才能為有效的監(jiān)控提供保障。

5 結束語

想要保證橋梁施工質量，合理、可信檢測和控制措施是十分有必要的，本文以鴨池河大橋施工為例，對其施工過程中需要監(jiān)控的內容進行了介紹，旨在提高橋梁施工水平，為構建更加和諧的國家交通網絡助力。

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