徐家湾连续刚构渡槽充水试验箱梁竖向位移监测

张 健，钟 伟

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

徐家湾连续刚构渡槽充水试验箱梁竖向位移监测

张 健1，钟 伟2

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

为了检验徐家湾连续刚构渡槽箱梁的安全性能，经过近42天5级加载充水试验，监测结果表明：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。其成果可供类似连续刚构渡槽充水试验参考。

连续刚构渡槽；充水试验；竖向位移；监测

1 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 m，渡槽全长为987.0 m。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+13.09 m出口渐变段，纵坡1/1 500。设计流量20.942 m3/s，设计水深2.423 m；加大流量24.701 m3/s，加大水深2.751 m。

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95.95 m+2×180 m+95.95 m连续刚构部分箱梁共551.9 m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。

2 充水试验要求

2.1 充水试验要求

采用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[2]加载：第一级为1/4设计流量荷载水位、第二级为1/2设计流量荷载水位、第三级为3/4设计流量荷载水位、第四级为设计流量荷载水位、第五级为加大流量荷载水位，各级充水流量、水位、水量见表1。

表1 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0.35 m/d以内，每级加载应在2日内完成；各级充水应静停3日以上[3]，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图

2.3 监测频次

在每级第一天充水结束时监测1次，第二天充水结束时监测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 第一级充水监测成果

2015年12月9日6:20进行了试抽水，检验相关抽水设施的性能。第一级充水于12月15日11:00开始，至17:00停止当日充水；12月16日6:00开始充水，12:50充水达到一级荷载，并按设计要求静停3天进行监测。监测结果表明：渡槽的最大竖向位移发生在右次中跨跨中[4]，位移值9.5 mm小于设计计算的理论值14.2 mm，结构安全（见图2）。

图2 第一级充水箱梁竖向位移监测成果图

3.2 第二级充水监测成果

第二级充水于2015年12月22日6:00开始，持续至16:30停止当日充水；12月23日4:00开始充水至13:20达到二级荷载，并静停2天进行监测。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25.35 mm约大于设计计算的理论值23.8 mm，结构安全（见图3）。

图3 第二级充水箱梁竖向位移监测成果图

3.3 第三级充水监测成果

第三级充水于2015年12月26日9:00开始，持续至16:00停止当日充水；12月27日5:00开始充水至13:15达到三级荷载，并静停2天进行监测。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33.5 mm约大于设计计算的理论值33.4 mm，结构安全（见图4）。

图4 第三级充水箱梁竖向位移监测成果图

3.4 第四级充水监测成果

第四级充水于2016年1月7日5:00开始，持续至15:40达到四级荷载，并静停2天进行监测。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39.0 mm约小于设计计算的理论值39.5 mm，结构安全（见图5）。

3.5 第五级充水监测成果

第五级充水于2016年1月14日5:00开始，持续至12:45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5天。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48.4 mm虽然大于设计计算的理论值44.8 mm，但结构安全（见图6）。

图5 第四级充水箱梁竖向位移监测成果图

图6 第五级充水箱梁竖向位移监测成果图

4 结语

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级加载充水试验箱梁竖向位移监测表明：①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；②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；③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；④达到最大充水量后，渡槽竖向位移收敛时间较长，本工程达5天。

[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] 王 慧，察 敏，乔润德.花园渡槽充水试验及分析[J].安辉水利科技，1998（2）：45-47.

[3] 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.

[4] 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.

（责任编辑：周 群）

Box girder vertical displacement monitoring for Xujiawan continuous rigid aqueduct water filling test

ZHANG Jian1，ZHONG Wei2
（1.Guizhou Water Investment Group Co.，Ltd.，Guiyang 550002，China；2.Guizhou Transportation Planning Survey&Design Academe Co.，Ltd.，Guiyang 550081，China）

In order to check the safety of box girder of Xujiawan continuous rigid aqueduct，5-grade loading water filling test was conducted for nearly 45 days.The results of monitoring demonstrate the vertical displacement is identical with the design value，the construction quality is good，and the structure is safe.The results also can be reference for water filling test of similar rigid aqueduct.

Continuous rigid aqueduct；water filling test；vertical displacement；monitoring

TV698.11

B

1003-1510（2016）03-0012-03

2016-02-02

张 健（1975-），男，贵州遵义人，贵州省水利投资（集团）有限责任公司研究员，学士，从事工程技术研究、水利水电工程设计及建设管理工作。