徐家灣連續(xù)剛構渡槽充水試驗箱梁豎向位移監(jiān)測

李仁剛　張　健　鐘　偉

(1.貴州省水利投資(集團)有限責任公司，貴州 貴陽　550002；2.貴州省交通規(guī)劃勘察設計研究院股份有限公司，貴州 貴陽　550081)

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徐家灣連續(xù)剛構渡槽充水試驗箱梁豎向位移監(jiān)測

李仁剛1張健1鐘偉2

(1.貴州省水利投資(集團)有限責任公司，貴州 貴陽550002；2.貴州省交通規(guī)劃勘察設計研究院股份有限公司，貴州 貴陽550081)

【摘要】經(jīng)過近42天5級加卸載充水試驗監(jiān)測表明，徐家灣渡槽箱梁豎向位移與設計理論值一致，渡槽施工質(zhì)量良好，結(jié)構安全。為黔中水利樞紐一期工程草地坡等3座連續(xù)剛構渡槽的充水提供參考。

【關鍵詞】連續(xù)剛構渡槽； 充水試驗； 豎向位移

為了檢驗徐家灣連續(xù)剛構渡槽箱梁、墩柱和基礎的施工質(zhì)量和性能，以及結(jié)構的應力情況、變形情況、實際承載能力和工作狀態(tài)等，決定對95.95m+2×180m+95.95m(共551.9m)連續(xù)剛構部分箱梁進行充水試驗，并通過埋設的鋼筋計、應變計和位移觀測點對剛構渡槽的應力、位移等進行監(jiān)測，本文就重點關注的箱梁豎向位移進行分析。

1工程概況

徐家灣渡槽[1]位于貴州省六枝特區(qū)巖腳鎮(zhèn)草原村與龍場鄉(xiāng)祠塘邊村交界，橫跨新橋小河，處于總干19+585.812～20+572.812，渡槽全長為987.0m。渡槽采用(7.01+11×15)m鋼筋混凝土簡支梁+(95.95+2×180+95.95)m連續(xù)剛構箱梁+(2×50)m預應力混凝土簡支梁+(10×15)m鋼筋混凝土簡支梁+13.09m出口漸變段，縱坡1/1500。設計流量20.942m3/s，設計水深2.423m；加大流量24.701m3/s，加大水深2.751m。

2充水試驗要求

2.1充水試驗要求

從渡槽下方的新橋小河提水進入槽殼充水，充水試驗采用5級加載：第1級為1/4設計流量荷載水位；第2級為1/2設計流量荷載水位；第3級為3/4設計流量荷載水位；第4級為設計流量荷載水位；第5級為加大流量荷載水位，各級充水流量、水位、水量見下表。

各級充水試驗充水特性統(tǒng)計表

根據(jù)設計技術要求，各級充水水位上升變幅應控制在0.35m/d以內(nèi)，每級加載應在2d內(nèi)完成；各級充水應靜停3d以上[2]，便于結(jié)構協(xié)調(diào)變形、缺陷排查及安全監(jiān)測。

2.2監(jiān)測儀器布置

根據(jù)監(jiān)測要求，在左右邊跨端點、四分點、二分點，左右中跨端點、2個四分點、二分點共15個斷面頂端設置豎向位移監(jiān)測點，采用全站儀進行監(jiān)測，儀器布置見圖1。

圖1　徐家灣連續(xù)剛構渡槽豎向位移監(jiān)測點位布置

2.3監(jiān)測頻次

在每級第1d充水結(jié)束時監(jiān)測1次，第2d充水結(jié)束時監(jiān)測1次，每級充水共監(jiān)測2次。每級充水達到加載水位后，靜停期每天早晨監(jiān)測1次，并結(jié)合充水過程的需要適時進行加密監(jiān)測。

3豎向位移監(jiān)測成果

3.1第1級充水監(jiān)測成果

2015年12月9日6時20分進行了試抽水，檢驗相關抽水設施的性能。第1級充水于12月15日11時00分開始，至17時00分停止當日充水；12月16日6時00分開始充水，12時50分充水達到一級荷載，并按設計要求靜停3d進行監(jiān)測。監(jiān)測結(jié)果表明渡槽的最大豎向位移發(fā)生在右次中跨跨中[3]，位移值9.5mm小于設計計算的理論值14.2mm，結(jié)構安全(見圖2)。

3.2第2級充水監(jiān)測成果

第2級充水于2015年12月22日6時00分開始，持續(xù)至16時30分停止當日充水；12月23日4時00分開始充水至13時20分達到二級荷載，并靜停2d進行監(jiān)測。監(jiān)測結(jié)果表明渡槽的最大豎向位移發(fā)生在右次中跨跨中，位移值25.35mm約大于設計計算的理論值23.8mm，結(jié)構安全(見圖3)。

圖2　第一級充水箱梁豎向位移監(jiān)測成果

圖3　第二級充水箱梁豎向位移監(jiān)測成果

3.3第3級充水監(jiān)測成果

第3級充水于2015年12月26日9時00分開始，持續(xù)至16時00分停止當日充水；12月27日5時00分開始充水至13時15分達到三級荷載，并靜停2d進行監(jiān)測。監(jiān)測結(jié)果表明渡槽的最大豎向位移發(fā)生在右次中跨跨中，位移值33.5mm約大于設計計算的理論值33.4mm，結(jié)構安全(見圖4)。

圖4　第三級充水箱梁豎向位移監(jiān)測成果

3.4第4級充水監(jiān)測成果

第4級充水于2016年1月7日5時00分開始，持續(xù)至15時40分達到四級荷載，并靜停2d進行監(jiān)測。監(jiān)測結(jié)果表明渡槽的最大豎向位移發(fā)生在右次中跨跨中，位移值39.0mm約小于設計計算的理論值39.5mm，結(jié)構安全(見圖5)。

圖5　第四級充水箱梁豎向位移監(jiān)測成果

3.5第5級充水監(jiān)測成果

第5級充水于2016年1月14日5時00分開始，持續(xù)至12時45分達到五級荷載，由于渡槽移位量一直不收斂，經(jīng)討論決定延長靜停時間進行監(jiān)測，靜停時間達5d。監(jiān)測結(jié)果表明渡槽的最大豎向位移發(fā)生在右次中跨跨中，位移值48.4mm約大于設計計算的理論值44.8mm，結(jié)構安全(見圖6)。

圖6　第五級充水箱梁豎向位移監(jiān)測成果

4結(jié)論

徐家灣渡槽借鑒交通行業(yè)的高墩大跨連續(xù)剛構橋梁，并通過上箱過水的上下雙箱新型結(jié)構。通過近42天5級加卸載充水試驗箱梁豎向位移監(jiān)測表明：?渡槽箱梁豎向位移與設計理論值一致，施工質(zhì)量良好，結(jié)構安全；?隨著充水量的增加，箱梁豎向位移量逐漸增大，最大位移發(fā)生在大跨跨中位置；?充水完成后靜停一定時間豎向位移量最大，隨后位移量逐漸收斂至穩(wěn)定值；?達到最大充水量后，渡槽豎向位移收斂時間較長，該工程達5d。

參考文獻

[1]向國興，徐江.徐家灣高墩大跨連續(xù)剛構渡槽初步研究[J].中國農(nóng)村水利水電，2011(7)：91-95.

[2]陳曉光，馬慧敏.南水北調(diào)中線沙河渡槽工程充水試驗方案淺析 [J].河南水利與南水北調(diào)，2014(15)：35-36.

[3]郭志剛.沙河渡槽充水試驗變形監(jiān)測淺析[J].河南水利與南水北調(diào)，2012 (18)：86-87.

DOI:10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2016.07.018

中圖分類號：TV672+.3

文獻標志碼：B

文章編號：1005-4774(2016)07- 0065- 03

Vertical displacement monitoring of water filling test box girder in Xujiawan continuous rigid frame aqueduct

LI Rengang1, ZHANG Jian1, ZHONG Wei2

(1.GuizhouWaterInvestment(Group)Co.,Ltd.,Guiyang,China;2.GuizhouTransportationPlanningSurveyandDesignAcademeCo.,Ltd.,Guiyang,China)

Abstract：Grade-5 loading and unloading water filling test is implemented for nearly 42 days. The monitoring results show that Xujiawan aqueduct box girder vertical displacement is consistent with design theoretical value. Aqueduct construction quality is good, and the structure is safe. Meanwhile, reference is provided for water filling of three continuous rigid frame aqueducts in central Guizhou water resources hub project, including Caodipo, etc.

Key words：continuous rigid frame aqueduct; water filling test; vertical displacement