公路橋梁現(xiàn)澆箱梁預(yù)壓沉降測量觀測

1、論高速公路橋梁現(xiàn)澆箱梁預(yù)壓沉降測量觀測以濟(jì)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(jì)焦高速金城互通立交橋上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆普通砼連續(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。在澆筑砼前，應(yīng)對支 架進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)壓荷載為箱梁結(jié)構(gòu)自重的 120%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)澆普通砼連 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)支架現(xiàn)澆施工，要求支架應(yīng)有足夠的強度、剛度和整

2、體穩(wěn)定性。在澆筑砼前，應(yīng)對支架進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)壓荷載為箱梁自重的120%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9.5m。為了保證砼澆筑施工安全穩(wěn)定性，在搭設(shè)滿堂支架前對 地基進(jìn)行硬化處理，首先在地表下 50c m厚度進(jìn)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

3、基本要求：堅持五定原則，依據(jù)的基準(zhǔn)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1、精度要求：采用二等水準(zhǔn)觀測，水準(zhǔn)點間距不大于100m前后視距< 30m。S2,水準(zhǔn)尺用因瓦2、儀器、人員素質(zhì)要求：沉降觀測使用精密水準(zhǔn)儀尺，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)，能及時發(fā)現(xiàn)可能存在的問題并加以解決。3、水準(zhǔn)基點的設(shè)置：由于本橋

4、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(zhǔn)點引測到已施工完成的立柱頂砼上，本文涉及已引測的兩個水準(zhǔn)基點分別是 HA=116.016m和HB=115.887m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(biāo)系，初步確定拋物線方程式 y= ax2+b及 其對應(yīng)的圖形（見下圖）。X軸為沿橋

5、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-10m< x< 10m,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。Y(mm)b1、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1m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(hù)好，以作立水準(zhǔn)尺觀測之用2、加載之前的原始標(biāo)高測量，此為第一期觀測數(shù)據(jù)HI,其具體數(shù)據(jù)如下（標(biāo)高單位:m）:占八、號12345678910111213

6、1415標(biāo)115.115.115.115.115.115.115.115.115.115.116.116.116.116.116.高6407328297198129008229129969200121090090921793、加載120%梁體自重的沙袋后，立即進(jìn)行觀測，數(shù)據(jù)如下（標(biāo)高單位:m):占八、號123456789101112131415標(biāo)115.115.115.115.115.115.115.115.115.115.116.116.116.116.116.高640732829719812900822912996920012109009092179間隔一天、兩天后分別再進(jìn)行測量，數(shù)據(jù)分別

7、如下。待觀測點的相鄰沉降量 在5mm以內(nèi)，說明沉降趨于穩(wěn)定。天后（標(biāo)高單位:m）:占八、號123456789101112131415標(biāo)115.115.115.115.115.115.115.115.115.115.116.116.116.116.116.高634726822712802889809900983910006099999084172兩天后 （標(biāo)高單位:m）:占八、號123456789101112131415標(biāo)115.115.115.115.115.115.115.115.115.115.116.116.115.116.116.高634725820708800885806896980

8、906001095996080171從以上數(shù)據(jù)可以看出，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)HHo4、卸載完成后，立即進(jìn)行觀測，此為第三期觀測數(shù)據(jù)H皿，如下（標(biāo)高單位:m）:占八、號123456789101112131415標(biāo)115.115.115.115.115.115.115.115.115.115.116.116.116.116.116.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，：1、承載地基：彈性變形+非彈性變形2、支架鋼管：彈性變形+非彈性變形3、

9、木與木接頭承壓面：非彈性變形（參考數(shù)值3mm4、木與鋼接頭承壓面：非彈性變形（參考數(shù)值2mmf=總體變形二總體彈性變形+總體非彈性變形二HI HHof1=總體彈性變形二地基彈性變形+支架鋼管彈性變形二HE HHof2=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=HI H皿。具體數(shù)值見下表占八、號123456789101112131415f67911121516161614111413128f1114355765468642f25658710910111056786（上述表的標(biāo)高單位為m,高差單位為 mm求得f的平均值f 土勻=180/15=12mm即為要求的跨中預(yù)拱度值

10、。求得fl的平均值fl均=73/15=5mm求得f2的平均值f2均=107/15=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 y= 0.00012x2+0.012 （本式計算各參量都以 m為單位，也可換算成mm , 這樣就能求得跨中任一點的沉降預(yù)留量。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(biāo)高加預(yù)拱度值之后所得的 計算標(biāo)高來安裝模板。砼澆筑前測量人員還應(yīng)進(jìn)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

11、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(jìn)行，共需要 4 天時 間，本橋共有 1 6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(jìn)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(yán)格按照左幅第二聯(lián)第 5 跨的方式 進(jìn)行。本橋施工前后共用 8 個月的時間，順利完工。參考文