贵都摆鲁坡大桥长期下挠监测结果分析

陈 闯，杨 斌，韦仕荣，徐桂弘

(1.中交路建交通科技有限公司，北京 100121，2.贵州理工学院 土木工程学院，贵州 贵阳 550001)

0 引言

随着桥梁分析理论、施工技术、材料性能的迅速发展，桥梁跨度越来越大，结构越来越柔，不仅要求精确严密的计算与施工技术[1－5]，而且对桥梁建成后的安全养护提出了更高的要求。保证大跨度桥梁建成后的正常运营已成为桥梁工程界特别是桥梁管理部门关注的主要问题之一[6－10]。

贵都高速公路沿线地质情况复杂，存在多处高填深挖及不良地质路段，多处边坡采取了抗滑桩、锚索等特殊处理。其中，摆鲁坡特大桥主桥跨径为(71＋130＋71)m，是贵都高速公路三座跨径较大的双幅变截面连续刚构桥，为及时准确地掌握该三座桥梁的结构技术状况，确保桥梁的使用安全与耐久性，更新桥梁布设监测设备，进行运营阶段的长期监测及相关技术研究对贵都高速公路桥梁的管理是十分必要的，将能及时了解桥梁的运营状况，为后期的养护维修和加固提供必要的依据。

1 工程概况及桥面高程监测

1.1 工程概况

摆鲁坡大桥位于贵州省都匀市贵定县沿山镇和平村境内，大桥起点接笋子坡隧道。本桥部分为分离式布置，部分为整体式布置。桥梁布置形式左幅桥布置为:2x40 m(T梁)＋(71＋130＋71)m(连续刚构)＋13x40 m(T梁，4联)，中心桩号为K254＋566，起终点桩号为 K254＋129.0～K255＋010.0，桥梁全长881.00 m，桥梁平面位于圆曲线(R＝1 800 m)和缓和曲线(A＝1 400 m)内。桥面纵坡由2.1%变坡至4.0%，变坡点桩号K254＋700，在主桥以外。右幅桥布置为:(30＋40)m(T梁)＋(71＋130＋71)m(连续刚构)＋13x40 m(T梁，4联)，桥梁平面位于圆曲线(R＝1 800 m)内，中心桩号为K254＋582.8，起终点桩号为K254＋148.05～K255＋007.0，桥梁全长 870.75 m，摆鲁坡大桥左幅立面图如图1所示。

图1 摆鲁坡大桥左幅立面图

本桥单幅桥宽12.75 m，最大墩高为96 m。主桥上部采用预应力混凝土连续刚构，主墩采用双薄壁空心墩，过渡墩采用空心薄壁墩，基础采用(挖)钻孔灌注群桩基础；引桥上部采用预应力混凝土连续T梁和简支变桥面连续T梁，桥墩采用双柱式圆形墩及墙式薄壁空心墩，基础采用(挖)钻孔灌注群桩基础。0号桥台为肋板台，(挖)钻孔灌注桩基础，18号桥台为重力式U台，扩大基础。本桥部分位于圆曲线和缓和曲线上，桥梁跨径按道路设计线布置，桥墩台径向布设。

1.2 桥面高程测点布置

本次监测主要需要采用光纤传感器、解调仪、精密水准仪、全站仪、动载数据采集仪等，仪器设备如表1所示。

表1 仪器设备

为保证桥梁监测资料延续有效，对大桥建立永久性控制网，控制网采用自建坐标系，左右幅各布设1个永久基准点和1个共用复核控制点，共3个控制点。基准点在都匀侧桥头隧道出口处。桥面高程测点顺桥向单幅边跨布置在8分点上，中跨布置在16分点上；横桥向每个断面设置测点2个，位于桥面两侧距离防撞护栏根部20 cm处，采用植入不锈钢钢钉，全桥共计4条测线66个测点，测点示意如图2所示。

图2 桥面高程测点布置

2 桥面高程监测结果分析

2.1 桥面高程监测结果

图3～图6分别为摆鲁坡大桥左幅左侧、左幅右侧、右幅左侧、右幅右侧，不同时间间隔测量得到的桥面高程累计差值图。

图3 左幅左侧桥面高程监测结果

图4 左幅右侧桥面高程监测结果

从图3中可以看出，摆鲁坡大桥的中跨部位桥面高程累计差值随着时间的增加而逐渐增大。左幅左侧中，第8次测量结果与第9次测量结果高程差值较大，为5.93 mm。第6次测量结果与第5次测量结果相差较大，为5.82 mm。其中第2次和第6次监测结果相近，第1次、第3次、第7次、第4次和第8次监测结果相近，第5次、第9次和第10次监测结果相近。由图4可知，芭茅冲大桥左幅右侧中跨部位桥面高程累计差值最大值为54.24 mm。

图5 右幅左侧桥面高程监测结果

图6 右幅右侧桥面高程监测结果

由图5摆鲁坡大桥右幅左侧桥面高程累计差值结果图可知，其中跨YZ17测点最大值为63.62 mm。其中第7次测量结果与第8次测量的结果高程差值较大，为7 mm，第2次测量结果与第9次测量的结果高程差值较大，为7.12 mm。

由图6摆鲁坡大桥右幅右侧监测结果可知，右幅右侧中跨部位桥面高程累计差值最大63.77 mm。第4次测量结果与第8次测量差值为7.9 mm，第2次测量结果与第6次测量的结果高程差值较大，为7.56 mm，第9次测量结果与第10次测量的结果高程差值较大，为13.2 mm。

2.2 跨中挠度随时间变化特性

为分析摆鲁坡大桥监测点随时间的变化特性，分别选取，监测起点(ZZ1)、第 1跨跨中(ZZ5)，1号墩顶∗(ZZ9)，第 2跨跨中(ZZ17)，2号墩顶(ZZ25)，第3跨跨中(ZZ29)，监测终点(ZZ33)进行分析。图7～图10分别为摆鲁坡大桥左幅左侧、左幅右侧、右幅左侧、右幅右侧桥面监测点随时间的竖向位移变化特性图。

图7 左幅左侧桥面监测点挠度随时间的变化

图8 左幅右侧桥面监测点挠度随时间变化

由图7可知，监测点竖向位移随时间的增长，总体上呈下降趋势。其中，ZZ17点为第2跨跨中，其挠度值最大为28 mm。对于梁端测点挠度在2 mm左右，其余监测点的挠度在5～10 mm左右不等。由图8可知，各监测点挠度随时间的增长，总体上呈下降趋势。其中ZY17点，第2跨跨中点的竖向位移最大，挠度为25 mm，其余监测点的挠度在3～5 mm左右不等。

图9 右幅左侧桥面监测点挠度随时间的变化

图10 右幅右侧桥面监测点挠度随时间变化

由图9可知，跨中YZ17点，第2跨跨中点的挠度为30 mm。桥端测点挠度在5 mm左右，其余监测点的挠度在5～10 mm左右不等。由图10可知，YY17点第2跨跨中点的挠度为32 mm，其余监测点的挠度在3～10 mm左右不等。由此可知，跨中挠度是桥梁下挠监测的重点部位，也是施工控制的重点部位。由图7～10监测结果可知，跨中挠度监测值出现了波动现象，这可能是由于测量误差造成，但挠度的总体呈增长的趋势，且前期增长速度快，后期增长速度降低。

5 结语

随着桥梁跨径的增大和结构复杂性的增加，其投资和重要性也日趋提高，这不仅要求精确严密的计算与施工技术，而且对桥梁建成后的安全养护提出了更高的要求。本文通过对贵都高速摆鲁坡大桥历时近四年的监测结果表明，摆鲁坡大桥跨中挠度随着时间的增长中跨跨中挠度增长最块，挠度最大达60 mm，由跨中17点挠度随时间的变化曲线可知，随着时间的增长，跨中挠度的变化出现了波动现象，这可能是由于测量误差造成，但挠度的总体呈增长的趋势，且前期增长速度快，后期增长速度降低。

影响大跨径的长期挠度的因素众多，涉及设计计算、施工、材料、防治技术等一系列环节，其中一些影响因素很复杂且与连续刚构桥相互藕合，一些因素也尚不完全清楚，要全面解决我国大跨径连续刚构桥过大的下挠问题，还有大量艰苦的理论与技术研究工作有待进一步探讨。

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