公路橋梁現(xiàn)澆箱梁預壓沉降測量觀測

1、論高速公路橋梁現(xiàn)澆箱梁預壓沉降測量觀測時間:2021.02. 11創(chuàng)作：歐陽計以濟焦高速公路金城互通立交橋為例 關鍵詞：高速公路 現(xiàn)澆箱梁 預圧 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(xiàn)澆普通 If仝連續(xù)箱梁，箱梁采用搭設滿堂支架現(xiàn)澆施工，要求支架應有 足夠的強度、剛度和整體穩(wěn)定性。在澆筑碇前，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(shù)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(xiàn)澆普通碇連續(xù)箱梁，左、右半幅各8聯(lián)。下部結構采用圓形 柱式墩，肋板式橋臺。箱梁采

2、用搭設支架現(xiàn)澆施工，要求支架 應有足夠的強度、剛度和整體穩(wěn)定性。在澆筑碇前，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(lián)第5跨（4#墩5#墩Z間）的預壓情況，本跨梁體全長 20m,上寬13.5m,下寬9.5m。為了保證碇澆筑施工安全穩(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 50cm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

3、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(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30mo2、儀器、人員素質要求：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 過程屮能快速、精確地完成每次觀測任務

4、，能及時發(fā)現(xiàn)可能存 在的問題并加以解決。3、水準基點的設置：由于本橋梁施工現(xiàn)場附近無可架設儀 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 工完成的立柱頂碇上，本文涉及已引測的兩個水準基點分別是 HA=116.016m和HB=115887m。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(shù)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0o建立X, y二維直角坐標系，初步

5、確定拋物線方程式y(tǒng)= -ax2+b及其對應 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 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)b-10o101、沉降點的布置：沉降點沿縱向設置在跨屮、1/4跨和距墩柱支點lm共5個斷面上，每個斷面沿橫向布3個點，分別是斷面屮心和距屮心左右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(shù)據(jù)H I,

6、其具體數(shù)據(jù)如下（標高單位M 12345678910 11 12 13 14 15標115115115115115115115115115115116116116116116高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123156789101112131415標115115115115115115115115115115116116116116116高610732829719812900822912996920012109009092179間隔一天、兩天后分別再進行測

7、量，數(shù)據(jù)分別如下。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）：一點號123156789101112131415標115115115115115115115115115115116116116116116高6317268227128028S9809900983910006099999084172兩天后（標高單位:m）：一點號123456789101112131415標115.115.115.115.115.115.115.115.115115.116.116.115.116.116高63172582070880088580689698090600109599608

8、0171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)HU。4、卸載完成后，立即進行觀測，此為第三期觀測數(shù)據(jù)HHI,如下（標高單位:m）：點 號123156789101112131415標115.115.115.115115.115.115.115.115.115.116.116116116.116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、木與木接頭承壓面：非彈性變形（參考

9、數(shù)值3mm)4、木與鋼接頭承壓面：非彈性變形（參考數(shù)值2mm)仁總體變形二總體彈性變形+總體非彈性變形二H I-HUofl=總體彈性變形二地基彈性變形+支架鋼管彈性變形=hhihii of2二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= H I HUIo具體數(shù)值見下表：門號123456789101112131415f67911121516161614111413128fl111355765168642f25658710910111056786（上述農的標咼單位為m,咼差單位為mm）求得f的平均值f均=180/15=12mm,即為要求的跨中預拱度 值。求得fl的平均值fl

10、均=73/15=5mm；求得f2的平均值f2均=107/15=7mmo現(xiàn)在已測出跨屮預拱度值，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，可算得歐陽計創(chuàng)編2021.02.11a=0.00012,b=0.012,則 y= -0.00012x2+0.012 （本式計算各參量都以m為單位，也可換算成mm ）,這樣就能求得一跨中任一 點的沉降預留量。四、要注重施工現(xiàn)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Z后所得的計算標高來安裝模板。碗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(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，需要調整底模高度，這個調整值很 小，往往只有幾毫米，但有時要經(jīng)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16聯(lián)88跨，如果全部預壓，一聯(lián) 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(lián)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(jīng)以上計算，地基處理和鋼管性能均滿足要 求。這樣其它不預壓的部位的地基處理和支架搭設都嚴格按照 左幅第二聯(lián)第5跨的方式進行。本橋施工前