箱梁線形監(jiān)測與控制結果分析

摘要：溫度變化引起的撓度影響大橋的施工線形，為了找出箱梁撓度變化的規(guī)律，對保證工程質(zhì)量完成計劃任務，我們在課題組專家的帶領下進行了可靠性的實測和觀察。

關鍵詞：頂面高程測量；撓度檢測；截面相對高差；軸線偏位

伊犁河大橋是新疆自治區(qū)、交通廳重點工程項目之一。大跨徑剛構一連續(xù)粱橋的施工在我區(qū)尚屬首次，橋梁的合攏及體系轉換為橋梁施工的核心部分，因此顯得尤為重要。其建設規(guī)模、技術含量復雜程度和政治經(jīng)濟地位均為疆內(nèi)近期橋梁建設項目之前列。從施工就始終保持科學合理的現(xiàn)場布局，嚴格要求的現(xiàn)場管理和規(guī)范完善的施工操作這樣的基本生產(chǎn)條件。遵從科研課題測試結果，充分發(fā)揮科學技術生產(chǎn)力作用。把現(xiàn)代先進科學技術貫穿入項目建設。

1 結構線形監(jiān)測

1.1 測點布置

利用大橋兩岸大地控制網(wǎng)點，測出墩頂測點的三維坐標，將墩頂標高值作為主梁高程的水準基點。每一墩頂布置一個水平基準點和一個軸線基準點，梁頂高程測點布置在箱梁的頂面上，是為了控制頂板的設計標高。

測點采用ф16短鋼筋制作，底部焊于鋼筋籠上，頂部磨圓露出砼面1.5—2.5cm，采用紅油漆標記。

1.2 觀測時間

為了盡量減少溫度的影響，結構的線形觀測選定在溫度相對恒定時測量，在施工過程中，主要觀測內(nèi)容包括：立模、混凝土澆筑前、預應力張拉前后以及隨季節(jié)調(diào)整。

1.3 控制網(wǎng)的建立與復制

利用自動安平水準儀把高程控制點引至0＃塊梁頂面上，標上明顯標記并保護好。在以后的施工期以此點為基準，作為其它水準測量的視點，得出所測梁頂?shù)母叱獭?/p>

每一墩頂至少應布置兩個基準點，每次測試時首先應進行基準點之間的相互校核。對于基準點，要求與施工單位一起每隔一段時間復測一次。

2 施工監(jiān)控目標

根據(jù)現(xiàn)有的施工水平以及測試儀器設備的精度，參照目前國內(nèi)同類型橋梁的施工監(jiān)控經(jīng)驗，確定本橋施工監(jiān)控目標。本橋施工監(jiān)控目標如下：立模標高允許偏差：±5mm；主梁控制點高程偏差：≤20mm；已澆梁段以及成橋后標高誤差：±L6000，其中L為跨徑；軸線偏位：±10mm；合攏段底板的相對高差：≤20mm。

3 線形監(jiān)測與控制結果分析

在施工過程中，為了控制成橋的線形，對每個截面的混凝土澆筑后、預應力索張拉后的撓度和箱梁頂面高程進行了測量，以便觀察箱梁頂面高程變化歷程。

全橋中跨合攏前，伊犁河大橋左右幅箱梁各節(jié)段施工都已完成，現(xiàn)將橋梁各墩左右幅合攏前箱梁頂面每一施工節(jié)段的實測標高的測量成果與計算進行比較。

在懸澆過程中，箱梁混凝土頂面高程整體控制較好，箱梁頂面混凝土標高實測值與計算值的整體趨勢一致，實測標高是圍繞計算標高而上下波動。箱梁頂面混凝土測點標高與計算值相比，絕大部分均在±2cm范圍之內(nèi)。

施工期間，根據(jù)實測情況，大橋項目執(zhí)行辦組織專題現(xiàn)場協(xié)調(diào)會及時分析有關數(shù)據(jù)資料，提出下一部的施工措施，以保證大橋的施工線形滿足設計要求。

4 溫度對撓度影響的觀測

在測量過程中，除考慮工序進展必須對每一工況進行例行測量外，還對溫度的變化引起的撓度進行了測量。為了找出溫度變化引起箱梁撓度變化的規(guī)律，對于8＃墩11＃和12＃塊混凝土澆筑這一工況下，于2005年9月14日和15日進行了全天連續(xù)觀測（14日和15日為晴天、陽光輻射強烈），從而為確定待施工各節(jié)段預拱度提供較為可靠的依據(jù)。

4.1 溫度傳感器的安裝

按照安裝圖紙的位置要求將溫度傳感器的探頭綁扎在要求的位置上，方向沒有要求。

連線沿著鋼筋下方或者側面每50cm用扎絲或者尼龍扎帶綁在鋼筋上，線頭最后從橋面伸出。伸出部分綁扎在橋面防撞護欄的鋼筋上，在護欄下部預埋一個小鐵箱，將所有的線頭放在里面加鎖保護。

4.2 溫度測點的布置

由于混凝土結構的熱傳導性能較差，周圍環(huán)境溫度的變化和陽光照射不同等原因，將會使環(huán)境溫度和混凝土內(nèi)部的溫度各不相同。經(jīng)綜合考慮后，我們在梁的若干截面布置了溫度測點。另外還布置了環(huán)境溫度測點和截面頂板、腹板和底板溫度測點。

4.3 溫度隨時間變化

從監(jiān)測中可以看出，在日照狀態(tài)下，箱梁的環(huán)境溫度在時間歷程上近似符合正弦函數(shù)的變化規(guī)律，但其峰值并不相同。當橋面兩個測點的環(huán)境溫度由上午9：10的20.7℃和19℃到下午16：30的35.2℃時和31.5℃，位于箱梁翼板下面的兩個環(huán)境溫度測點，由于箱梁翼板較寬，其環(huán)境溫度由上午9：10的17.8℃和17.2℃最大才變化到了28.9℃和28.5℃，而位于箱梁內(nèi)部的溫度由于沒受到陽光的直接照射，環(huán)境溫度在20.3℃、25.6℃之間變化。因為主橋的走向為南北走向，故受陽光照射的影響，位于箱梁翼板下面的兩個環(huán)境溫度測點在上午的時候上游測點高于下游測點，而在下午的時候卻下游測點高于上游測點。

箱梁頂板與腹板、底板之間存在溫差，截面頂板測點的溫度變化的幅度最大，接近環(huán)境溫度的變化，由上午的1℃-2℃的溫差到下午16：30時，溫差最大變化為10℃左右。而腹板和底板溫度變化不大，其溫差基本在±2℃左右變化。

4.4 溫度對箱梁撓度的影響

如果我們以陰涼處的大氣氣溫度作為參考，則得到8＃墩右幅T構第11＃和12＃塊箱梁撓度隨溫度變化值。

由監(jiān)測可知，不均勻的溫度場會引起箱梁撓度發(fā)生變化。在懸臂狀態(tài)下，隨著箱梁上下表面溫度差的增大，箱梁向下的撓度不斷加大，當溫差變化時，箱梁最遠點截面（離墩頂中心51米）處的撓度為-23mm，箱梁次遠點截面（離墩頂中心47米）處的撓度為-19mm。反之，隨著箱梁上下表面溫度差的減少，箱梁向下的撓度不斷減少，逐漸恢復到初始狀態(tài)。平均溫度每變化一度，撓度變化大約2mm。

綜上所述，溫度對箱梁撓度有較大影響。箱梁截面上的溫度梯度越大，由此產(chǎn)生的撓度越大。在懸臂狀態(tài)下，最遠點的撓度改變最大，箱梁其它截面撓度依次減少。溫升時，箱梁的下?lián)显龃?，降溫時，箱梁的下?lián)蠝p少。掌握了這種規(guī)律就可以在模板施工時充分考慮到溫度影響的效果。

5 結語

這次監(jiān)測和觀察對加強伊犁河大橋工程建設的科學管理，精心施工，造一座優(yōu)質(zhì)大橋、精品大橋，確保省優(yōu)、部優(yōu)，爭創(chuàng)全疆"優(yōu)秀獎"將起到積極的推動作用。

參考文獻

[1]JTJ041-2000交通部人民出版社《公路橋梁施工技術規(guī)范》

[2]JTJ071-98《公路工程質(zhì)量檢測評定標準》

作者簡介：阿布力米提（1972年出生），男，維吾爾族，新疆烏魯木齊市人，工程師，主要從事橋梁與公路建設項目。