公路橋梁現(xiàn)澆箱梁預(yù)壓沉降測量觀測

1、PAGE PAGE 71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?yàn)槔?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(qiáng)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

2、夠的強(qiáng)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50cm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

3、的基本要求：堅(jiān)持五定原則,依據(jù)的基準(zhǔn)點(diǎn)、沉降觀測點(diǎn)點(diǎn)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(shí)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(shí)。1、精度要求：采用二等水準(zhǔn)觀測，水準(zhǔn)點(diǎn)間距不大于100m,前后視距30m.2、儀器、人員素質(zhì)要求：沉降觀測使用精密水準(zhǔn)儀S2,水準(zhǔn)尺用因瓦尺，人員要求熟練掌握儀器的操作規(guī)程,在實(shí)測過程中能快速、精確地完成每次觀測任務(wù)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能存在的問題并加以解決.3、水準(zhǔn)基點(diǎn)的設(shè)置：由于本橋梁施工現(xiàn)場附

4、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(diǎn)引測到已施工完成的立柱頂砼上，本文涉及已引測的兩個(gè)水準(zhǔn)基點(diǎn)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(shí)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?yàn)樯瞎??？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(diǎn)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(tǒng)= 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(diǎn)為本跨沿橋中

5、心線方向的中點(diǎn)，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。 Y(mm) b x(m） -10 o 101、沉降點(diǎn)的布置：沉降點(diǎn)沿縱向設(shè)置在跨中、1/4跨和距墩柱支點(diǎn)1m共5個(gè)斷面上,每個(gè)斷面沿橫向布3個(gè)點(diǎn)，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(diǎn)15個(gè)。預(yù)壓堆放沙袋時(shí)預(yù)留空出這15個(gè)點(diǎn)的位置，在相應(yīng)位置的模板上釘牢15個(gè)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)H，其具體數(shù)據(jù)如下(標(biāo)高單位:m):點(diǎn)號123456789101112131415標(biāo)高115。640115。73

6、2115。829115.719115.812115.900115。822115.912115.996115.920116.012116。109116.009116.092116.1793、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)：點(diǎn)號123456789101112131415標(biāo)高115。640115。732115。829115。719115.812115.900115.822115.912115.996115.920116。012116。109116.009116.092116。179間隔一天、兩天后分別再進(jìn)行測量，數(shù)據(jù)分別如下。待觀測點(diǎn)的相鄰沉降量在5mm以內(nèi)，說

7、明沉降趨于穩(wěn)定。一天后（標(biāo)高單位:m)：點(diǎn)號123456789101112131415標(biāo)高115。634115.726115。822115。712115.802115.889115。809115.900115.983115。910116。006116。099116.999116.084116.172兩天后（標(biāo)高單位:m）：點(diǎn)號123456789101112131415標(biāo)高115.634115。725115.820115.708115。800115.885115。806115。896115.980115。906116。001116.095115。996116。080116.171從以上數(shù)據(jù)可以看

8、出,點(diǎn)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。4、卸載完成后,立即進(jìn)行觀測，此為第三期觀測數(shù)據(jù)H，如下(標(biāo)高單位：m）：點(diǎn)號123456789101112131415標(biāo)高115.635115。726115.824115.711115。805115。890115。813115.902115.985115。910116.007116.103116.002116。084116。173三、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(gè)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、木與木接頭承壓面： 非彈性變形（參考數(shù)值3mm）4、木與

9、鋼接頭承壓面： 非彈性變形（參考數(shù)值2mm）f=總體變形=總體彈性變形+總體非彈性變形=HH.f1=總體彈性變形=地基彈性變形+支架鋼管彈性變形=HH。f2=總體非彈性變形=地基非彈性變形+支架鋼管非彈性變形+3mm+2mm= HH。具體數(shù)值見下表:點(diǎn)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均=180/15=12mm，即為要求的跨中預(yù)拱度值。求得f1的平均值f1均=73/15=5mm;求得f2的平均值f2均

10、=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一個(gè)位置，這就要求解前面的方程式，可算得a=0.00012， b=0。012，則y= 0。00012x+0。012（本式計(jì)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(diǎn)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(jì)標(biāo)高加預(yù)拱度值之后所得的計(jì)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(yàn)收,以保證萬無一失，根據(jù)本人經(jīng)驗(yàn)，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(diǎn)實(shí)測值與計(jì)算值有誤差，需要調(diào)整底模高度，這個(gè)調(diào)整值很小，往往只有幾毫米，但有時(shí)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(shí)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(shí)間,整個(gè)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(yàn)證地基處理和鋼管強(qiáng)度、剛度是否合格，經(jīng)以上計(jì)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