监控量测在T构桥施工中的研究与应用

文/刘勇、向子鑫、张伟 中交第一公路工程局有限公司 北京 100024

监控量测在T构桥施工中的研究与应用

文/刘勇、向子鑫、张伟 中交第一公路工程局有限公司 北京 100024

随着我国国内高速公路系统的日益发展，大跨度刚构悬臂现浇桥梁的应用将越来越广泛。在刚构桥施工中，桥梁上部悬臂现浇段的线形、结构质量、结构安全都成为一项重要控制因素。如何引进先进的桥梁监控量测系统，如何针对不同项目对监控量测系统最出调整优化成了一个重要的研究课题。

监控量测；T构桥；施工研究

在T构桥施工中梁桥（连续刚构桥、连续梁桥）、拱桥，随着跨径的增加，施工过程中的安全风险和技术难度随之增大，当梁桥跨径大于≥100m、拱桥≥80m时，宜进行施工监控工作。多跨连续梁、连续刚构或连续梁-连续刚构组合结构桥梁，其合龙次数较多，经历多次体系转换，技术难度增大，宜进行施工监控工作。连拱或系杆拱桥同样难度较大，大曲率弯桥的平面位置与其结构受力有关，特高墩桥梁的施工干扰因素较多，施工难度也较大，也宜进行施工监控工作。对于跨径小于100m的梁桥和跨径小于80m拱桥以及其他结构复杂的桥梁，可根据实际情况，确定是否需要开展施工监控工作。斜拉桥和悬索桥由于结构复杂，且跨径一般都较大，建议在施工过程中进行施工监控工作。本文的工程项目以酉沿高速公路的T型刚构桥着手研究，探索出更安全、精确、高效的监控量测方法，并加以推广和应用。

一、工程概况

在酉沿高速公路桥梁工程中，主桥为钢筋预应力混凝土连续T型刚构。施工中一定要对T梁的成桥线型进行严格控制。因为施工支架、混凝土、模板等都会影响成桥线型。同时，量测放样、控制网基点等方面的量测误差也会影响，尤其是量测误差的影响特别明显。所以，必须按照工程的实际情况给出良好而有效的桥梁施工量测策略。

二、模拟各个施工阶段计算

首先是前期结构分析计算，主要集中在桥梁的设计参数与荷载两个方面。在T构桥的施工前期的施工设计相当重要，是施工必须遵循的标准，因而需要对各方面进行科学地计算，这样才能确保施工质量。具体来说，各种材料参数值必须根据设计图纸和相关的桥梁设计规范来计算与取用。其中包括了桥梁的混凝土的各项力学性能参数，主要有抗拉强度标准值、抗拉强度标准值、泊松比、弹性模量、设计抗压强度以及设计抗拉强度；还包括了预应力材料参数，主要是强度、弹性模量、张拉控制应力。而荷载的计算则囊括了自重、预应力、挂篮及吊架重量、桥面铺装与护栏等二期恒载集度、收缩徐变、结构整体的升降温、温度梯度及汽车荷载等方面。在施工前期必须对这些进行充分而精确的计算，让施工的各项工作都能够正确地按照标准及规范进行。

其次是施工阶段计算，关于位移计算与箱梁应力计算。位移计算中是针对施工阶段的箱梁竖向位移与挠度变形而言。为了监控桥梁结构的稳定性与安全性，桥梁施工中需要对箱梁的竖向变形与挠度变形进行控制。通过恒荷载、预应力荷载、施工荷载与收缩徐变的计算做好相关控制措施，在模板立模时需要对预拱度量进行计算，同时浇筑混凝土后的拆模应该对其发送的位移进行监控。

最后就是验算运营阶段的桥梁的承载能力极限状态与正常使用状态。根据桥梁施工规范计算桥梁承载能力极限状态下箱梁正界面弯矩包络图，量测其是否符合规范那要求。只有箱梁截面的最大、最小组合弯矩和剪力效应不超过箱梁界面抗力值时，那么结构强度才符合要求。

三、解决好承台水化热问题

T构桥中的水化热问题一直是桥梁工程界十分重视的问题。首先要了解大桥主墩承台的混凝土最大绝热温度，为了不让承台表面的混凝土由于失水而干缩裂缝，就需要将防风油布包裹在模板侧壁外层，等到混凝土初凝以后洒水，覆盖塑料薄膜，并铺设棉絮来保温。在承台混凝土布置温度测点，其中要有承台温度测点、环境温度测点、冷却管进出口温度测点。要注意对温度的检测和结果分析。浇筑养护期间必须全天进行监量，一般每个1h量测一次。而监控则从浇筑开始持续7d，但是必须注意内部最高温度及最大内表温差需控制在合理范围。

四、墩柱应力的监控量测

为了更好观测墩身应力，需要应该在墩底设置应变计观测应力。在墩身四角外面的主钢筋上埋设传感器。为确保在监控量测中科学采集数据，需要把应力传感器和混凝土温度传感器编号，然后对应墩身埋设截面的相关测点。钢筋计根据测试方向与位置在主墩主筋上固定，和钢筋应力传感器高度相等的混凝土温度传感器则埋置混凝土正中，然后对引线墩外混凝土表面的检查盒子进行测试，方便观测。施工中应该按照实测数据修正施工控制参数，从而准确模拟施工情况。同时，仔细处理实测应力数据，然找理论分析结果。

五、桥梁监控量测

桥梁变形观测应以墩台基础的沉降和预应力混凝土梁的徐变变形为主。桥梁变形观测应逐跨、逐墩(台)布置测点，涵洞应逐个布置。其余桥梁变形观测应逐跨、逐墩（台）布置测点，涵洞应逐个布置。桥涵主体工程完工后，沉降观测期一般应不少于6个月；岩石地基等良好地质区段的桥梁，沉降观测期应不少于60天。观测数据不足或工后沉降评估不能满足设计要求时，应适当延长观测期。

六、结束语

做好T构桥施工中的监控量测工作，才能确保桥梁桥墩的基础工作质量。随着监控量测在高速公路T构桥的建设中的普遍运用，因而在相关的工程施工中，要保证其质量与施工安全，就需要做好T构桥的量测监控工作，让梁体线符合设计规范要求，梁体合龙精度更高，最终实现高速公路过程项目建设的可持续发展。

[1]孙浩.大跨度连续刚构桥箱梁施工量测与监控[J].城市建设理论研究（电子版），2013,（06）：77.

[2]李剑.连续刚构桥的施工量测及监控技术[J].建材发展导向，2012,（23）：93.