公路橋梁現澆箱梁預壓沉降測量觀測

1、論高速公路橋梁現澆箱梁預壓沉降測量觀測以濟焦高速公路金城互通立交橋為例關鍵詞：高速公路現澆箱梁 預壓 沉降觀測 預拱度摘要：本文所述濟焦高速金城互通立交橋上部結構為現澆普通砼連續(xù)箱梁，箱梁采用搭設 滿堂支架現澆施工，要求支架應有足夠的強度、剛度和整體穩(wěn)定性。在澆筑砼前，應對支 架進行預壓，預壓荷載為箱梁結構自重的 120%預壓沉降觀測的目的是為了確定梁體預拱 度的數值，然后按照拋物線方式在模板底模設置預拱度。一、工程概況：本文所述橋梁為跨線立交橋，上部結構為現澆普通砼連 續(xù)箱梁，左、右半幅各 8聯。下部結構采用圓形柱式墩，肋板式橋臺。箱梁 采用搭設支架現澆施工，要求支架應有足夠的強度、剛度和整

2、體穩(wěn)定性。在澆筑砼前，應對支架進行預壓，預壓荷載為箱梁自重的120%本文主要介紹左幅第二聯第5跨（4#墩5#墩之間）的預壓情況，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，在搭設滿堂支架前對 地基進行硬化處理，首先在地表下 50c m厚度進行施工面整體換填石灰土，再 在其上鋪設30cm砂礫石并碾壓合格。地基處理后，在砂礫層上沿橫向設置條 行方木，分布承壓面積以分散傳給地基的應力，支架搭設在方木上，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，依據的基準點、沉降觀測 點點位要穩(wěn)定；所用儀器、設備要穩(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，使觀測的結果具有統(tǒng)一的趨向性，保證各 次復測結果和首次觀測的結果可比性更一致，使所觀測的沉降量數值更真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< 30m。S2,水準尺用因瓦2、儀器、人員素質要求：沉降觀測使用精密水準儀尺，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，能及時發(fā)現可能存在的問題并加以解決。3、水準基點的設置：由于本橋

4、梁施工現場附近無可架設儀器的固定高 地，只有根據需要將地面已有的水準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滿足架設儀 器及觀測要求。三、預壓沉降觀測的實施：預壓沉降觀測的目的是為了確定梁體預拱度 的數值，然后按照拋物線方式在模板底模設置預拱度（方向為上拱）。跨中位置預拱度值最大，往兩側墩柱方向預拱度值越來越小，理論上到墩柱支點處 其值為0。建立x，y二維直角坐標系，初步確定拋物線方程式 y= ax2+b及 其對應的圖形（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 拱度，也就是本文要通過預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。這樣本跨共設置沉降點 15個。預壓堆放沙袋時預留空出這 15個點的位置，在相應位置的模板上釘牢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，此為第一期觀測數據HI,其具體數據如下（標高單位:m）:占八、號12345678910111213

6、1415標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，立即進行觀測，數據如下（標高單位:m):占八、號123456789101112131415標115.115.115.115.115.115.115.115.115.115.116.116.116.116.116.高640732829719812900822912996920012109009092179間隔一天、兩天后分別再進行測量，數據分別

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

8、906001095996080171從以上數據可以看出，點位不再沉降。穩(wěn)定后的數據為第二期觀測數據HHo4、卸載完成后，立即進行觀測，此為第三期觀測數據H皿，如下（標高單位:m）:占八、號123456789101112131415標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：預壓過程中涉及的變形很多，也很復雜，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（參考數值3mm4、木與鋼接頭承壓面：非彈性變形（參考數值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。具體數值見下表占八、號123456789101112131415f67911121516161614111413128f1114355765468642f25658710910111056786（上述表的標高單位為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現在已測出跨中預拱度值，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、要注重施工現場預拱度值的校正 ： 算得各處的預拱度后，施工單位就會按設計標高加預拱度值之后所得的 計算標高來安裝模板。砼澆筑前測量人員還應進行最后一道工序實測驗收， 以保證萬無一失，根據本人經驗，由于施工過程中有很多人為等不確定因 素，往

11、往會發(fā)現有不少點實測值與計算值有誤差，需要調整底模高度，這個 調整值很小，往往只有幾毫米，但有時要經過反復好幾次調整才能合格。五、本跨預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 1 6聯88跨，如果全部預壓，一聯至少也要 6天時間，整個橋光 預壓就需要 96天。由于工期特別緊張，決定只進行左幅第二聯第 5 跨預壓， 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，經以上計算，地基處理和鋼管性能均滿足要求。這樣其 它不預壓的部位的地基處理和支架搭設都嚴格按照左幅第二聯第 5 跨的方式 進行。本橋施工前后共用 8 個月的時間，順利完工。參考文