【摘要】通過介紹大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)的內(nèi)容和方法，包括預(yù)應(yīng)力管道摩阻試驗(yàn)、應(yīng)力測試和變形監(jiān)測，并結(jié)合工程實(shí)例，探討預(yù)應(yīng)力箱梁張拉施工階段的監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)，為設(shè)計(jì)變更和保證施工質(zhì)量提供了科學(xué)的依據(jù)和參考。

　　【關(guān)鍵詞】公路橋梁；大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土；施工監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)

　　隨著我國建設(shè)事業(yè)的不斷發(fā)展，橋梁建設(shè)也得到了迅速發(fā)展，同時(shí)，橋梁的運(yùn)營安全也成了引人關(guān)注的重要問題。為了保證橋梁結(jié)構(gòu)的可靠性、耐久性和行車舒適性，在大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁施工過程中對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測監(jiān)控，是保證其施工質(zhì)量的重要手段。

　　1預(yù)應(yīng)力管道摩阻測試

　　測試采用的試驗(yàn)裝置如圖1所示。

　　圖1管道摩阻的測試方法

　　2  應(yīng)力測試

　　將應(yīng)變計(jì)埋設(shè)于混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)定的位置上，當(dāng)結(jié)構(gòu)受力產(chǎn)生變形時(shí)，應(yīng)變計(jì)會(huì)隨之同步變形，安裝在應(yīng)變計(jì)內(nèi)的鋼弦，其自振頻率也相應(yīng)變化，通過鋼弦頻率測定儀讀取該頻率，便可由預(yù)先標(biāo)定的數(shù)據(jù)，求得結(jié)構(gòu)被測部位的應(yīng)變值，繼而通過混凝土的彈性模量便可得到混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)力。

　　3  工程實(shí)例

　　某高架橋分上、下行兩幅，采用整體式布置，按規(guī)劃寬度一次實(shí)現(xiàn)，橫向橋?qū)?0m。主橋上部結(jié)構(gòu)為6跨一聯(lián)雙幅預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁，聯(lián)長181m，箱梁截面為單箱單室，梁高2m。主橋分為三段施工，施工工藝采用滿堂支架施工法，其中一個(gè)施工梁段為3跨連續(xù)雙懸臂梁，總長達(dá)到107m。為保證該施工段的施工質(zhì)量和安全，對(duì)其施工過程進(jìn)行監(jiān)測，取得了較好的測試結(jié)果。限于篇幅，本文只介紹預(yù)應(yīng)力張拉階段的施工監(jiān)測，這一階段的施工監(jiān)測是整個(gè)監(jiān)測研究的重點(diǎn)。

　　3.1 摩阻系數(shù)測試

　　該工程箱梁采用C50混凝土，預(yù)應(yīng)力束采用Φs15.2mm鋼絞線，強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fptk=1860 N/mm2，彈性模量Es=1.95×105 N/mm2；采用OVM15-12錨具及其配套的張拉設(shè)備，預(yù)應(yīng)力筋布設(shè)管道采用金屬波紋管。試驗(yàn)選擇箱梁兩腹板各一束鋼絞線作為測試對(duì)象，測試用壓力傳感器采用2 000kN的GMS型鋼弦式錨索測力計(jì)。待箱梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到85%時(shí)，進(jìn)行張拉測試。試驗(yàn)采用一端張拉，分6級(jí)張拉至2 000kN。摩擦系數(shù)μ值按最后一級(jí)拉力值計(jì)算，而實(shí)際預(yù)應(yīng)力張拉施工時(shí)采用兩端同步張拉，這就使x和θ均只有一端張拉的一半，按前面計(jì)算所得μ值，可推算實(shí)際施工時(shí)，在箱梁中部的最大預(yù)應(yīng)力摩擦損失值。有關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。

　　從表中實(shí)測結(jié)果可以看出，摩擦系數(shù)μ低于規(guī)范[2]規(guī)定值，表明管道形成工藝良好,能滿足設(shè)計(jì)要求。

　　3.2 箱梁截面邊緣混凝土法向應(yīng)力測試

　　待縱向預(yù)應(yīng)力束張拉施工完成后，進(jìn)行箱梁體內(nèi)縱向應(yīng)力測試。由于該施工梁段的不對(duì)稱性，選擇3個(gè)跨中截面和4個(gè)支座截面作為關(guān)鍵測試截面，如圖2所示。C-C、D-D、E-E和F-F截面處箱梁頂板布置7個(gè)鋼弦式應(yīng)變計(jì)，底板布置3個(gè)應(yīng)變計(jì)，其余截面處箱梁頂、底板各布置3個(gè)應(yīng)變計(jì)。通過測試各應(yīng)變計(jì)的頻率變化，可計(jì)算得到各關(guān)鍵測試截面處梁體混凝土順橋向應(yīng)力的變化值。計(jì)算中用到的測試時(shí)刻混凝土的彈性模量由施工單位提供，為3.24×104MPa。具體測試結(jié)果見表2。

　　圖2關(guān)鍵測試截面的選擇

　　注：1.工況1為箱梁混凝土澆注后，預(yù)應(yīng)力筋張拉前；工況2為預(yù)應(yīng)力筋張拉后；

　　2.  表中數(shù)值受壓為正，受拉為負(fù)。

　　從實(shí)測結(jié)果可以看出，預(yù)應(yīng)力張拉在梁體中產(chǎn)生了相應(yīng)的應(yīng)力，混凝土應(yīng)力值處于合理的范疇，未出現(xiàn)異常情況，滿足規(guī)范[2]規(guī)定的應(yīng)力限值要求，預(yù)應(yīng)力張拉達(dá)到了預(yù)期效果。由于預(yù)應(yīng)力的作用使梁段產(chǎn)生變形和起拱，致使部分梁段脫離支架模板，所以嚴(yán)格地講，測量所得箱梁梁體的應(yīng)力變化除預(yù)應(yīng)力筋作用外，還有部分箱梁自重作用的影響。

　　3.3 箱梁變形測量

　　全部縱向預(yù)應(yīng)力束張拉完畢后進(jìn)行箱梁變形的觀測，所使用的儀器為精密水準(zhǔn)儀。測量截面的選擇沿縱橋向共9個(gè)測量截面，計(jì)4個(gè)支座截面、3個(gè)跨中截面和2個(gè)懸臂端截面。每個(gè)測量截面沿橫橋向布置3個(gè)測點(diǎn)。實(shí)際測量時(shí)有個(gè)別測點(diǎn)損壞，但每個(gè)測量截面的有效測點(diǎn)不少于2個(gè)。經(jīng)整理所得各測量截面變形的平均值見表3。

　　表3各測量截面的平均變形值

　　注：表中數(shù)值向上為正。

　　從表中可知，預(yù)應(yīng)力作用使梁段產(chǎn)生了變形和起拱且無超出設(shè)計(jì)范圍的異常變形。

　　4  結(jié)語

　　通過本次監(jiān)測及分析，總結(jié)出預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋監(jiān)測技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)和指導(dǎo)意義：一是順橋縱向預(yù)應(yīng)力束摩擦損失（管道摩阻）的測試，推算出實(shí)際摩擦損失；二是控制截面的應(yīng)力測試，跟蹤觀測梁體的開裂情況，以保證橋梁結(jié)構(gòu)的施工安全和施工質(zhì)量；三是監(jiān)測橋梁在各工況下的變形值，以保證合理的施工預(yù)拱度,避免重大偏差，從而實(shí)時(shí)的指導(dǎo)施工。合理地控制這三點(diǎn)，對(duì)施工質(zhì)量的保障和提升具有重要意義，進(jìn)而促進(jìn)我國橋梁事業(yè)的發(fā)展。

　　【參考文獻(xiàn)】

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