陳 闖，楊 斌，韋仕榮，徐桂弘

(1.中交路建交通科技有限公司，北京 100121，2.貴州理工學(xué)院 土木工程學(xué)院，貴州 貴陽 550001)

0 引言

隨著橋梁分析理論、施工技術(shù)、材料性能的迅速發(fā)展，橋梁跨度越來越大，結(jié)構(gòu)越來越柔，不僅要求精確嚴(yán)密的計(jì)算與施工技術(shù)[1－5]，而且對(duì)橋梁建成后的安全養(yǎng)護(hù)提出了更高的要求。保證大跨度橋梁建成后的正常運(yùn)營(yíng)已成為橋梁工程界特別是橋梁管理部門關(guān)注的主要問題之一[6－10]。

貴都高速公路沿線地質(zhì)情況復(fù)雜，存在多處高填深挖及不良地質(zhì)路段，多處邊坡采取了抗滑樁、錨索等特殊處理。其中，擺魯坡特大橋主橋跨徑為(71＋130＋71)m，是貴都高速公路三座跨徑較大的雙幅變截面連續(xù)剛構(gòu)橋，為及時(shí)準(zhǔn)確地掌握該三座橋梁的結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況，確保橋梁的使用安全與耐久性，更新橋梁布設(shè)監(jiān)測(cè)設(shè)備，進(jìn)行運(yùn)營(yíng)階段的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)及相關(guān)技術(shù)研究對(duì)貴都高速公路橋梁的管理是十分必要的，將能及時(shí)了解橋梁的運(yùn)營(yíng)狀況，為后期的養(yǎng)護(hù)維修和加固提供必要的依據(jù)。

1 工程概況及橋面高程監(jiān)測(cè)

1.1 工程概況

擺魯坡大橋位于貴州省都勻市貴定縣沿山鎮(zhèn)和平村境內(nèi)，大橋起點(diǎn)接筍子坡隧道。本橋部分為分離式布置，部分為整體式布置。橋梁布置形式左幅橋布置為:2x40 m(T梁)＋(71＋130＋71)m(連續(xù)剛構(gòu))＋13x40 m(T梁，4聯(lián))，中心樁號(hào)為K254＋566，起終點(diǎn)樁號(hào)為 K254＋129.0～K255＋010.0，橋梁全長(zhǎng)881.00 m，橋梁平面位于圓曲線(R＝1 800 m)和緩和曲線(A＝1 400 m)內(nèi)。橋面縱坡由2.1%變坡至4.0%，變坡點(diǎn)樁號(hào)K254＋700，在主橋以外。右幅橋布置為:(30＋40)m(T梁)＋(71＋130＋71)m(連續(xù)剛構(gòu))＋13x40 m(T梁，4聯(lián))，橋梁平面位于圓曲線(R＝1 800 m)內(nèi)，中心樁號(hào)為K254＋582.8，起終點(diǎn)樁號(hào)為K254＋148.05～K255＋007.0，橋梁全長(zhǎng) 870.75 m，擺魯坡大橋左幅立面圖如圖1所示。

圖1 擺魯坡大橋左幅立面圖

本橋單幅橋?qū)?2.75 m，最大墩高為96 m。主橋上部采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，主墩采用雙薄壁空心墩，過渡墩采用空心薄壁墩，基礎(chǔ)采用(挖)鉆孔灌注群樁基礎(chǔ)；引橋上部采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁和簡(jiǎn)支變橋面連續(xù)T梁，橋墩采用雙柱式圓形墩及墻式薄壁空心墩，基礎(chǔ)采用(挖)鉆孔灌注群樁基礎(chǔ)。0號(hào)橋臺(tái)為肋板臺(tái)，(挖)鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，18號(hào)橋臺(tái)為重力式U臺(tái)，擴(kuò)大基礎(chǔ)。本橋部分位于圓曲線和緩和曲線上，橋梁跨徑按道路設(shè)計(jì)線布置，橋墩臺(tái)徑向布設(shè)。

1.2 橋面高程測(cè)點(diǎn)布置

本次監(jiān)測(cè)主要需要采用光纖傳感器、解調(diào)儀、精密水準(zhǔn)儀、全站儀、動(dòng)載數(shù)據(jù)采集儀等，儀器設(shè)備如表1所示。

表1 儀器設(shè)備

為保證橋梁監(jiān)測(cè)資料延續(xù)有效，對(duì)大橋建立永久性控制網(wǎng)，控制網(wǎng)采用自建坐標(biāo)系，左右幅各布設(shè)1個(gè)永久基準(zhǔn)點(diǎn)和1個(gè)共用復(fù)核控制點(diǎn)，共3個(gè)控制點(diǎn)。基準(zhǔn)點(diǎn)在都勻側(cè)橋頭隧道出口處。橋面高程測(cè)點(diǎn)順橋向單幅邊跨布置在8分點(diǎn)上，中跨布置在16分點(diǎn)上；橫橋向每個(gè)斷面設(shè)置測(cè)點(diǎn)2個(gè)，位于橋面兩側(cè)距離防撞護(hù)欄根部20 cm處，采用植入不銹鋼鋼釘，全橋共計(jì)4條測(cè)線66個(gè)測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)示意如圖2所示。

圖2 橋面高程測(cè)點(diǎn)布置

2 橋面高程監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

2.1 橋面高程監(jiān)測(cè)結(jié)果

圖3～圖6分別為擺魯坡大橋左幅左側(cè)、左幅右側(cè)、右幅左側(cè)、右幅右側(cè)，不同時(shí)間間隔測(cè)量得到的橋面高程累計(jì)差值圖。

圖3 左幅左側(cè)橋面高程監(jiān)測(cè)結(jié)果

圖4 左幅右側(cè)橋面高程監(jiān)測(cè)結(jié)果

從圖3中可以看出，擺魯坡大橋的中跨部位橋面高程累計(jì)差值隨著時(shí)間的增加而逐漸增大。左幅左側(cè)中，第8次測(cè)量結(jié)果與第9次測(cè)量結(jié)果高程差值較大，為5.93 mm。第6次測(cè)量結(jié)果與第5次測(cè)量結(jié)果相差較大，為5.82 mm。其中第2次和第6次監(jiān)測(cè)結(jié)果相近，第1次、第3次、第7次、第4次和第8次監(jiān)測(cè)結(jié)果相近，第5次、第9次和第10次監(jiān)測(cè)結(jié)果相近。由圖4可知，芭茅沖大橋左幅右側(cè)中跨部位橋面高程累計(jì)差值最大值為54.24 mm。

圖5 右幅左側(cè)橋面高程監(jiān)測(cè)結(jié)果

圖6 右幅右側(cè)橋面高程監(jiān)測(cè)結(jié)果

由圖5擺魯坡大橋右幅左側(cè)橋面高程累計(jì)差值結(jié)果圖可知，其中跨YZ17測(cè)點(diǎn)最大值為63.62 mm。其中第7次測(cè)量結(jié)果與第8次測(cè)量的結(jié)果高程差值較大，為7 mm，第2次測(cè)量結(jié)果與第9次測(cè)量的結(jié)果高程差值較大，為7.12 mm。

由圖6擺魯坡大橋右幅右側(cè)監(jiān)測(cè)結(jié)果可知，右幅右側(cè)中跨部位橋面高程累計(jì)差值最大63.77 mm。第4次測(cè)量結(jié)果與第8次測(cè)量差值為7.9 mm，第2次測(cè)量結(jié)果與第6次測(cè)量的結(jié)果高程差值較大，為7.56 mm，第9次測(cè)量結(jié)果與第10次測(cè)量的結(jié)果高程差值較大，為13.2 mm。

2.2 跨中撓度隨時(shí)間變化特性

為分析擺魯坡大橋監(jiān)測(cè)點(diǎn)隨時(shí)間的變化特性，分別選取，監(jiān)測(cè)起點(diǎn)(ZZ1)、第 1跨跨中(ZZ5)，1號(hào)墩頂?(ZZ9)，第 2跨跨中(ZZ17)，2號(hào)墩頂(ZZ25)，第3跨跨中(ZZ29)，監(jiān)測(cè)終點(diǎn)(ZZ33)進(jìn)行分析。圖7～圖10分別為擺魯坡大橋左幅左側(cè)、左幅右側(cè)、右幅左側(cè)、右幅右側(cè)橋面監(jiān)測(cè)點(diǎn)隨時(shí)間的豎向位移變化特性圖。

圖7 左幅左側(cè)橋面監(jiān)測(cè)點(diǎn)撓度隨時(shí)間的變化

圖8 左幅右側(cè)橋面監(jiān)測(cè)點(diǎn)撓度隨時(shí)間變化

由圖7可知，監(jiān)測(cè)點(diǎn)豎向位移隨時(shí)間的增長(zhǎng)，總體上呈下降趨勢(shì)。其中，ZZ17點(diǎn)為第2跨跨中，其撓度值最大為28 mm。對(duì)于梁端測(cè)點(diǎn)撓度在2 mm左右，其余監(jiān)測(cè)點(diǎn)的撓度在5～10 mm左右不等。由圖8可知，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)撓度隨時(shí)間的增長(zhǎng)，總體上呈下降趨勢(shì)。其中ZY17點(diǎn)，第2跨跨中點(diǎn)的豎向位移最大，撓度為25 mm，其余監(jiān)測(cè)點(diǎn)的撓度在3～5 mm左右不等。

圖9 右幅左側(cè)橋面監(jiān)測(cè)點(diǎn)撓度隨時(shí)間的變化

圖10 右幅右側(cè)橋面監(jiān)測(cè)點(diǎn)撓度隨時(shí)間變化

由圖9可知，跨中YZ17點(diǎn)，第2跨跨中點(diǎn)的撓度為30 mm。橋端測(cè)點(diǎn)撓度在5 mm左右，其余監(jiān)測(cè)點(diǎn)的撓度在5～10 mm左右不等。由圖10可知，YY17點(diǎn)第2跨跨中點(diǎn)的撓度為32 mm，其余監(jiān)測(cè)點(diǎn)的撓度在3～10 mm左右不等。由此可知，跨中撓度是橋梁下?lián)媳O(jiān)測(cè)的重點(diǎn)部位，也是施工控制的重點(diǎn)部位。由圖7～10監(jiān)測(cè)結(jié)果可知，跨中撓度監(jiān)測(cè)值出現(xiàn)了波動(dòng)現(xiàn)象，這可能是由于測(cè)量誤差造成，但撓度的總體呈增長(zhǎng)的趨勢(shì)，且前期增長(zhǎng)速度快，后期增長(zhǎng)速度降低。

5 結(jié)語

隨著橋梁跨徑的增大和結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的增加，其投資和重要性也日趨提高，這不僅要求精確嚴(yán)密的計(jì)算與施工技術(shù)，而且對(duì)橋梁建成后的安全養(yǎng)護(hù)提出了更高的要求。本文通過對(duì)貴都高速擺魯坡大橋歷時(shí)近四年的監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，擺魯坡大橋跨中撓度隨著時(shí)間的增長(zhǎng)中跨跨中撓度增長(zhǎng)最塊，撓度最大達(dá)60 mm，由跨中17點(diǎn)撓度隨時(shí)間的變化曲線可知，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，跨中撓度的變化出現(xiàn)了波動(dòng)現(xiàn)象，這可能是由于測(cè)量誤差造成，但撓度的總體呈增長(zhǎng)的趨勢(shì)，且前期增長(zhǎng)速度快，后期增長(zhǎng)速度降低。

影響大跨徑的長(zhǎng)期撓度的因素眾多，涉及設(shè)計(jì)計(jì)算、施工、材料、防治技術(shù)等一系列環(huán)節(jié)，其中一些影響因素很復(fù)雜且與連續(xù)剛構(gòu)橋相互藕合，一些因素也尚不完全清楚，要全面解決我國(guó)大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋過大的下?lián)蠁栴}，還有大量艱苦的理論與技術(shù)研究工作有待進(jìn)一步探討。

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