徐家湾连续刚构渡槽充水试验箱梁竖向位移监测

李仁刚　张　健　钟　伟

(1.贵州省水利投资(集团)有限责任公司，贵州 贵阳　550002；2.贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州 贵阳　550081)



徐家湾连续刚构渡槽充水试验箱梁竖向位移监测

李仁刚1张健1钟伟2

(1.贵州省水利投资(集团)有限责任公司，贵州 贵阳550002；2.贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州 贵阳550081)

【摘要】经过近42天5级加卸载充水试验监测表明，徐家湾渡槽箱梁竖向位移与设计理论值一致，渡槽施工质量良好，结构安全。为黔中水利枢纽一期工程草地坡等3座连续刚构渡槽的充水提供参考。

【关键词】连续刚构渡槽； 充水试验； 竖向位移

为了检验徐家湾连续刚构渡槽箱梁、墩柱和基础的施工质量和性能，以及结构的应力情况、变形情况、实际承载能力和工作状态等，决定对95.95m+2×180m+95.95m(共551.9m)连续刚构部分箱梁进行充水试验，并通过埋设的钢筋计、应变计和位移观测点对刚构渡槽的应力、位移等进行监测，本文就重点关注的箱梁竖向位移进行分析。

1工程概况

徐家湾渡槽[1]位于贵州省六枝特区岩脚镇草原村与龙场乡祠塘边村交界，横跨新桥小河，处于总干19+585.812～20+572.812，渡槽全长为987.0m。渡槽采用(7.01+11×15)m钢筋混凝土简支梁+(95.95+2×180+95.95)m连续刚构箱梁+(2×50)m预应力混凝土简支梁+(10×15)m钢筋混凝土简支梁+13.09m出口渐变段，纵坡1/1500。设计流量20.942m3/s，设计水深2.423m；加大流量24.701m3/s，加大水深2.751m。

2充水试验要求

2.1充水试验要求

从渡槽下方的新桥小河提水进入槽壳充水，充水试验采用5级加载：第1级为1/4设计流量荷载水位；第2级为1/2设计流量荷载水位；第3级为3/4设计流量荷载水位；第4级为设计流量荷载水位；第5级为加大流量荷载水位，各级充水流量、水位、水量见下表。

各级充水试验充水特性统计表

根据设计技术要求，各级充水水位上升变幅应控制在0.35m/d以内，每级加载应在2d内完成；各级充水应静停3d以上[2]，便于结构协调变形、缺陷排查及安全监测。

2.2监测仪器布置

根据监测要求，在左右边跨端点、四分点、二分点，左右中跨端点、2个四分点、二分点共15个断面顶端设置竖向位移监测点，采用全站仪进行监测，仪器布置见图1。

图1　徐家湾连续刚构渡槽竖向位移监测点位布置

2.3监测频次

在每级第1d充水结束时监测1次，第2d充水结束时监测1次，每级充水共监测2次。每级充水达到加载水位后，静停期每天早晨监测1次，并结合充水过程的需要适时进行加密监测。

3竖向位移监测成果

3.1第1级充水监测成果

2015年12月9日6时20分进行了试抽水，检验相关抽水设施的性能。第1级充水于12月15日11时00分开始，至17时00分停止当日充水；12月16日6时00分开始充水，12时50分充水达到一级荷载，并按设计要求静停3d进行监测。监测结果表明渡槽的最大竖向位移发生在右次中跨跨中[3]，位移值9.5mm小于设计计算的理论值14.2mm，结构安全(见图2)。

3.2第2级充水监测成果

第2级充水于2015年12月22日6时00分开始，持续至16时30分停止当日充水；12月23日4时00分开始充水至13时20分达到二级荷载，并静停2d进行监测。监测结果表明渡槽的最大竖向位移发生在右次中跨跨中，位移值25.35mm约大于设计计算的理论值23.8mm，结构安全(见图3)。

图2　第一级充水箱梁竖向位移监测成果

图3　第二级充水箱梁竖向位移监测成果

3.3第3级充水监测成果

第3级充水于2015年12月26日9时00分开始，持续至16时00分停止当日充水；12月27日5时00分开始充水至13时15分达到三级荷载，并静停2d进行监测。监测结果表明渡槽的最大竖向位移发生在右次中跨跨中，位移值33.5mm约大于设计计算的理论值33.4mm，结构安全(见图4)。

图4　第三级充水箱梁竖向位移监测成果

3.4第4级充水监测成果

第4级充水于2016年1月7日5时00分开始，持续至15时40分达到四级荷载，并静停2d进行监测。监测结果表明渡槽的最大竖向位移发生在右次中跨跨中，位移值39.0mm约小于设计计算的理论值39.5mm，结构安全(见图5)。

图5　第四级充水箱梁竖向位移监测成果

3.5第5级充水监测成果

第5级充水于2016年1月14日5时00分开始，持续至12时45分达到五级荷载，由于渡槽移位量一直不收敛，经讨论决定延长静停时间进行监测，静停时间达5d。监测结果表明渡槽的最大竖向位移发生在右次中跨跨中，位移值48.4mm约大于设计计算的理论值44.8mm，结构安全(见图6)。

图6　第五级充水箱梁竖向位移监测成果

4结论

徐家湾渡槽借鉴交通行业的高墩大跨连续刚构桥梁，并通过上箱过水的上下双箱新型结构。通过近42天5级加卸载充水试验箱梁竖向位移监测表明：ⓐ渡槽箱梁竖向位移与设计理论值一致，施工质量良好，结构安全；ⓑ随着充水量的增加，箱梁竖向位移量逐渐增大，最大位移发生在大跨跨中位置；ⓒ充水完成后静停一定时间竖向位移量最大，随后位移量逐渐收敛至稳定值；ⓓ达到最大充水量后，渡槽竖向位移收敛时间较长，该工程达5d。

参考文献

[1]向国兴，徐江.徐家湾高墩大跨连续刚构渡槽初步研究[J].中国农村水利水电，2011(7)：91-95.

[2]陈晓光，马慧敏.南水北调中线沙河渡槽工程充水试验方案浅析 [J].河南水利与南水北调，2014(15)：35-36.

[3]郭志刚.沙河渡槽充水试验变形监测浅析[J].河南水利与南水北调，2012 (18)：86-87.

DOI:10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2016.07.018

中图分类号：TV672+.3

文献标志码：B

文章编号：1005-4774(2016)07- 0065- 03

Vertical displacement monitoring of water filling test box girder in Xujiawan continuous rigid frame aqueduct

LI Rengang1, ZHANG Jian1, ZHONG Wei2

(1.GuizhouWaterInvestment(Group)Co.,Ltd.,Guiyang,China;2.GuizhouTransportationPlanningSurveyandDesignAcademeCo.,Ltd.,Guiyang,China)

Abstract：Grade-5 loading and unloading water filling test is implemented for nearly 42 days. The monitoring results show that Xujiawan aqueduct box girder vertical displacement is consistent with design theoretical value. Aqueduct construction quality is good, and the structure is safe. Meanwhile, reference is provided for water filling of three continuous rigid frame aqueducts in central Guizhou water resources hub project, including Caodipo, etc.

Key words：continuous rigid frame aqueduct; water filling test; vertical displacement