箱梁线形监测与控制结果分析

摘要：温度变化引起的挠度影响大桥的施工线形，为了找出箱梁挠度变化的规律，对保证工程质量完成计划任务，我们在课题组专家的带领下进行了可靠性的实测和观察。

关键词：顶面高程测量；挠度检测；截面相对高差；轴线偏位

伊犁河大桥是新疆自治区、交通厅重点工程项目之一。大跨径刚构一连续粱桥的施工在我区尚属首次，桥梁的合拢及体系转换为桥梁施工的核心部分，因此显得尤为重要。其建设规模、技术含量复杂程度和政治经济地位均为疆内近期桥梁建设项目之前列。从施工就始终保持科学合理的现场布局，严格要求的现场管理和规范完善的施工操作这样的基本生产条件。遵从科研课题测试结果，充分发挥科学技术生产力作用。把现代先进科学技术贯穿入项目建设。

1 结构线形监测

1.1 测点布置

利用大桥两岸大地控制网点，测出墩顶测点的三维坐标，将墩顶标高值作为主梁高程的水准基点。每一墩顶布置一个水平基准点和一个轴线基准点，梁顶高程测点布置在箱梁的顶面上，是为了控制顶板的设计标高。

测点采用ф16短钢筋制作，底部焊于钢筋笼上，顶部磨圆露出砼面1.5—2.5cm，采用红油漆标记。

1.2 观测时间

为了尽量减少温度的影响，结构的线形观测选定在温度相对恒定时测量，在施工过程中，主要观测内容包括：立模、混凝土浇筑前、预应力张拉前后以及随季节调整。

1.3 控制网的建立与复制

利用自动安平水准仪把高程控制点引至0＃块梁顶面上，标上明显标记并保护好。在以后的施工期以此点为基准，作为其它水准测量的视点，得出所测梁顶的高程。

每一墩顶至少应布置两个基准点，每次测试时首先应进行基准点之间的相互校核。对于基准点，要求与施工单位一起每隔一段时间复测一次。

2 施工监控目标

根据现有的施工水平以及测试仪器设备的精度，参照目前国内同类型桥梁的施工监控经验，确定本桥施工监控目标。本桥施工监控目标如下：立模标高允许偏差：±5mm；主梁控制点高程偏差：≤20mm；已浇梁段以及成桥后标高误差：±L6000，其中L为跨径；轴线偏位：±10mm；合拢段底板的相对高差：≤20mm。

3 线形监测与控制结果分析

在施工过程中，为了控制成桥的线形，对每个截面的混凝土浇筑后、预应力索张拉后的挠度和箱梁顶面高程进行了测量，以便观察箱梁顶面高程变化历程。

全桥中跨合拢前，伊犁河大桥左右幅箱梁各节段施工都已完成，现将桥梁各墩左右幅合拢前箱梁顶面每一施工节段的实测标高的测量成果与计算进行比较。

在悬浇过程中，箱梁混凝土顶面高程整体控制较好，箱梁顶面混凝土标高实测值与计算值的整体趋势一致，实测标高是围绕计算标高而上下波动。箱梁顶面混凝土测点标高与计算值相比，绝大部分均在±2cm范围之内。

施工期间，根据实测情况，大桥项目执行办组织专题现场协调会及时分析有关数据资料，提出下一部的施工措施，以保证大桥的施工线形满足设计要求。

4 温度对挠度影响的观测

在测量过程中，除考虑工序进展必须对每一工况进行例行测量外，还对温度的变化引起的挠度进行了测量。为了找出温度变化引起箱梁挠度变化的规律，对于8＃墩11＃和12＃块混凝土浇筑这一工况下，于2005年9月14日和15日进行了全天连续观测（14日和15日为晴天、阳光辐射强烈），从而为确定待施工各节段预拱度提供较为可靠的依据。

4.1 温度传感器的安装

按照安装图纸的位置要求将温度传感器的探头绑扎在要求的位置上，方向没有要求。

连线沿着钢筋下方或者侧面每50cm用扎丝或者尼龙扎带绑在钢筋上，线头最后从桥面伸出。伸出部分绑扎在桥面防撞护栏的钢筋上，在护栏下部预埋一个小铁箱，将所有的线头放在里面加锁保护。

4.2 温度测点的布置

由于混凝土结构的热传导性能较差，周围环境温度的变化和阳光照射不同等原因，将会使环境温度和混凝土内部的温度各不相同。经综合考虑后，我们在梁的若干截面布置了温度测点。另外还布置了环境温度测点和截面顶板、腹板和底板温度测点。

4.3 温度随时间变化

从监测中可以看出，在日照状态下，箱梁的环境温度在时间历程上近似符合正弦函数的变化规律，但其峰值并不相同。当桥面两个测点的环境温度由上午9：10的20.7℃和19℃到下午16：30的35.2℃时和31.5℃，位于箱梁翼板下面的两个环境温度测点，由于箱梁翼板较宽，其环境温度由上午9：10的17.8℃和17.2℃最大才变化到了28.9℃和28.5℃，而位于箱梁内部的温度由于没受到阳光的直接照射，环境温度在20.3℃、25.6℃之间变化。因为主桥的走向为南北走向，故受阳光照射的影响，位于箱梁翼板下面的两个环境温度测点在上午的时候上游测点高于下游测点，而在下午的时候却下游测点高于上游测点。

箱梁顶板与腹板、底板之间存在温差，截面顶板测点的温度变化的幅度最大，接近环境温度的变化，由上午的1℃-2℃的温差到下午16：30时，温差最大变化为10℃左右。而腹板和底板温度变化不大，其温差基本在±2℃左右变化。

4.4 温度对箱梁挠度的影响

如果我们以阴凉处的大气气温度作为参考，则得到8＃墩右幅T构第11＃和12＃块箱梁挠度随温度变化值。

由监测可知，不均匀的温度场会引起箱梁挠度发生变化。在悬臂状态下，随着箱梁上下表面温度差的增大，箱梁向下的挠度不断加大，当温差变化时，箱梁最远点截面（离墩顶中心51米）处的挠度为-23mm，箱梁次远点截面（离墩顶中心47米）处的挠度为-19mm。反之，随着箱梁上下表面温度差的减少，箱梁向下的挠度不断减少，逐渐恢复到初始状态。平均温度每变化一度，挠度变化大约2mm。

综上所述，温度对箱梁挠度有较大影响。箱梁截面上的温度梯度越大，由此产生的挠度越大。在悬臂状态下，最远点的挠度改变最大，箱梁其它截面挠度依次减少。温升时，箱梁的下挠增大，降温时，箱梁的下挠减少。掌握了这种规律就可以在模板施工时充分考虑到温度影响的效果。

5 结语

这次监测和观察对加强伊犁河大桥工程建设的科学管理，精心施工，造一座优质大桥、精品大桥，确保省优、部优，争创全疆"优秀奖"将起到积极的推动作用。

参考文献

[1]JTJ041-2000交通部人民出版社《公路桥梁施工技术规范》

[2]JTJ071-98《公路工程质量检测评定标准》

作者简介：阿布力米提（1972年出生），男，维吾尔族，新疆乌鲁木齐市人，工程师，主要从事桥梁与公路建设项目。