公路橋梁現(xiàn)澆箱梁預(yù)壓沉降測量觀測之歐陽地創(chuàng)編

1、論高速公路橋梁現(xiàn)澆箱梁預(yù)壓沉降測量觀測時間：2021.03. 04創(chuàng)作：歐陽地以濟焦高速公路金城互通立交橋為例 關(guān)鍵詞：高速公路 現(xiàn)澆箱梁 預(yù)壓沉降觀測 預(yù)拱度 摘要：本文所述濟焦高速金城互通立交橋上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn) 澆普通於連續(xù)箱梁，箱梁采用搭設(shè)滿堂支架現(xiàn)澆施工， 要求支架應(yīng)有足夠的強度、剛度和整體穩(wěn)定性。在澆筑 血前，應(yīng)對支架進行預(yù)壓，預(yù)壓荷載為箱梁結(jié)構(gòu)自重的 120%0預(yù)壓沉降觀測的目的是為了確定梁體預(yù)拱度的數(shù) 值，然后按照拋物線方式在模板底模設(shè)置預(yù)拱度。一、工程概況：本文所述橋梁為跨線立交橋，上部 結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆普通於連續(xù)箱梁，左、右半幅各8聯(lián)。下部 結(jié)構(gòu)采用圓形柱式墩，肋板式橋臺。箱梁采用搭設(shè)

2、支架 現(xiàn)澆施工，要求支架應(yīng)有足夠的強度、剛度和整體穩(wěn)定 性。在澆筑於前，應(yīng)對支架進行預(yù)壓，預(yù)壓荷載為箱梁 自重的120%0本文主要介紹左幅第二聯(lián)第5跨（4#墩5# 墩之間）的預(yù)壓情況，本跨梁體全長20m,上寬13.5m, 下寬9.5mo為了保證於澆筑施工安全穩(wěn)定性，在搭設(shè)滿 堂支架前對地基進行硬化處理，首先在地表下50cm厚度 進行施工面整體換填石灰土，再在其上鋪設(shè)30cm砂礫石 并碾壓合格。地基處理后，在砂礫層上沿橫向設(shè)置條行 方木，分布承壓面積以分散傳給地基的應(yīng)力，支架搭設(shè) 在方木上，支架鋼管上頂端安置槽形鋼框架，然后沿縱 向在鋼框架的u形槽內(nèi)放置30cm*20cm下層方木，在其 上沿橋橫

3、向放置上層方木，上層方木上再安裝竹膠板底 模。二、沉降觀測的基本要求：堅持五定原則，依據(jù) 的基準點、沉降觀測點點位要穩(wěn)定；所用儀器、設(shè)備 要穩(wěn)定；觀測人員要穩(wěn)定；觀測時的環(huán)境條件基本 一致；觀測鏡位、路線、程序和方法要固定。以上措 施在客觀上盡量減少觀測誤差的不定性，使觀測的結(jié)果 具有統(tǒng)一的趨向性，保證各次復(fù)測結(jié)果和首次觀測的結(jié) 果可比性更一致，使所觀測的沉降量數(shù)值更真實。1精度要求：采用二等水準觀測，水準點間距不大 于100m,前后視距w30m。2、儀器、人員素質(zhì)要求：沉降觀測使用精密水準儀 s2,水準尺用因瓦尺，人員要求熟練掌握儀器的操作規(guī) 程，在實測過程中能快速、精確地完成每次觀測任務(wù)，

4、 能及時發(fā)現(xiàn)可能存在的問題并加以解決。3、水準基點的設(shè)置：由于本橋梁施工現(xiàn)場附近無可 架設(shè)儀器的固定高地，只有根據(jù)需要將地面已有的水準 點引測到已施工完成的立柱頂於上，本文涉及已引測的 兩個水準基點分別是ha二116. 016m和hb=115.887mo與 4#墩相鄰的3#墩為過渡墩形式，其頂部斷面尺寸為長 190cm和寬120cm,滿足架設(shè)儀器及觀測要求。三、預(yù)壓沉降觀測的實施：預(yù)壓沉降觀測的目的是 為了確定梁體預(yù)拱度的數(shù)值，然后按照拋物線方式在模 板底模設(shè)置預(yù)拱度（方向為上拱）?？缰形恢妙A(yù)拱度值 最大，往兩側(cè)墩柱方向預(yù)拱度值越來越小，理論上到墩 柱支點處其值為0。建立x, y二維直角坐標系

5、，初步確 定拋物線方程式y(tǒng)二一ax? +b及其對應(yīng)的圖形（見下 圖）。x軸為沿橋中心線方向，原點為本跨沿橋中心線方 向的中點，本跨全長20m,則x的取值范圍為- 10mx10m,b值為跨中最大預(yù)拱度，也就是本文要通過 預(yù)壓觀測確定的沉降量。1、沉降點的布置：沉降點沿縱向設(shè)置在跨中、1/4 跨和距墩柱支點伽共5個斷面上，每個斷面沿橫向布3 個點，分別是斷面中心和距中心左右4.5m處。這樣本跨 共設(shè)置沉降點15個。預(yù)壓堆放沙袋時預(yù)留空出這15個 點的位置，在相應(yīng)位置的模板上釘牢15個鐵釘并保護 好，以作立水準尺觀測之用。2、加載之前的原始標高測量，此為第一期觀測數(shù)據(jù)h i ,其具體數(shù)據(jù)如下（標高單

6、位:m）:點號123456789101112131415標115115115115115115115115115115116116116116116髙6107328297198129008229129969200121090090921793、加載120%梁體自重的沙袋后，立即進行觀測，數(shù) 據(jù)如下（標高單位:m）:點 號123456789101112131415標115115115115115115115115115115116116116116116高610732829719812900822912996920012109009092179間隔一天、兩天后分別再進行測量，數(shù)據(jù)分別如下。待 觀

7、測點的相鄰沉降量在5mm以內(nèi)，說明沉降趨于穩(wěn)定。 一天后（標高單位:m）:點 號123456789101112131415標115115115115115115115115115115116116116116116高634726822712802889809900983910006099999081172兩天后（標高單位:m）:點 號123156789101112131415標115.115.115.115.115.115.115.115.115.115.116116.115.116.116高634725820708800885806896980906001095996080171從以上數(shù)據(jù)可

8、以看出，點位不再沉降。穩(wěn)定后的數(shù)據(jù)為 第二期觀測數(shù)據(jù)h ii o4、卸載完成后，立即進行觀測，此為第三期觀測數(shù) 據(jù)hiii,如下（標高單位:m）:一點號123456789101112131415標115.115.115.115.115.115.115.115.115.115.116.116116.116.116高635726824711805890813902985910007103002084173三、變形觀測值分析：預(yù)壓過程中涉及的變形很多，也很復(fù)雜，本文主要考慮以下四個部分，：弾性變形+非弾彈性變形+非彈非彈性變形非彈性變形1、承載地基：性變形2、支架鋼管：性變形3、木與木接頭承壓面:（

9、參考數(shù)值3mm）4、木與鋼接頭承壓面:（參考數(shù)值2mm）f二總體變形二總體彈性變形+總體非彈性變形二h i h ii of 1二總體彈性變形二地基弾性變形+支架鋼管彈性變形f2二總體非彈性變形二地基非彈性變形+支架鋼管非彈性變形+3mm+2mm二h i -hill。具體數(shù)值見下表：號123156789101112131415f67911121516161614111413128fl111355765168642f25658710910111056786（上述表的標高單位為m,高差單位為mm）求得f的平均值f均=180/15=12mm,即為要求的跨中預(yù) 拱度值。求得鬥 的平均值鬥 均二73/15

10、二5mm;求得f2的平均值f2均二107/15二7mm。現(xiàn)在已測出跨中預(yù)拱度值，還要將其按照拋物線的 形式分配到本跨的任一個位置，這就要求解前面的方程 式，可算得 a=0.00012 ,b=0.012 ,則y二-0. 00012x2 +0.012 （本式計算各參量都以m為單位, 也可換算成mm）,這樣就能求得一跨中任一點的沉降預(yù) 留量。四、要注重施工現(xiàn)場預(yù)拱度值的校正：算得各處的預(yù)拱度后，施工單位就會按設(shè)計標高加 預(yù)拱度值之后所得的計算標高來安裝模板。血澆筑前測 量人員還應(yīng)進行最后一道工序?qū)崪y驗收，以保證萬無一 失，根據(jù)本人經(jīng)驗，由于施工過程中有很多人為等不確 定因素，往往會發(fā)現(xiàn)有不少點實測值與計算值有誤差， 需要調(diào)整底模高度，這個調(diào)整值很小，往往只有幾毫 米，但有時要經(jīng)過反復(fù)好幾次調(diào)整才能合格。五、本跨預(yù)壓裝載和卸載采用吊車起吊沙袋的方式 進行，共需要4天時間，本橋共有16聯(lián)88跨，如果全 部預(yù)壓，一聯(lián)至少也要6天時間，整個橋光預(yù)壓就需要 96天。由于工期特別緊張，決定只進行左幅第二聯(lián)第5 跨預(yù)壓，得出地基與支架鋼管的彈性變形和非彈性變形 值，以驗證地基處理和鋼管強度、剛度是否合格，經(jīng)以 上計算，地基處理和鋼管性能均滿足要求。這樣其它不 預(yù)壓的部位的地基處理和支架搭設(shè)都嚴格按照左幅第二 聯(lián)第5跨的方式進行。本橋