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橋梁頂升過程是一個動態(tài)過程，隨著上部結構的提升，連續(xù)梁的縱向偏差、梁縫寬度等會發(fā)生較大變化，連續(xù)梁支承點的相對變化對連續(xù)梁受力狀態(tài)將會產(chǎn)生影響。為此要設置一整套監(jiān)測系統(tǒng)，以便將姿態(tài)數(shù)據(jù)反饋給施工加載過程。及時、主動地采取措施降低或消除不利因素的影響，以確保結構的安全。

本文以上跨藍煙鐵路(23 +35 +23)m 公路預應力連續(xù)箱梁為施工背景，對同步頂升調坡監(jiān)測技術進行了探討。

1 監(jiān)測內容

1.1 幾何變形監(jiān)測

本橋施工幾何變形監(jiān)測的內容包括:橋臺沉降監(jiān)測、橋面標高監(jiān)測、橋面及下部結構縱橫向位移監(jiān)測。監(jiān)測點的數(shù)目及布設具體位置確定考慮了:通過計算確定的最不利位置;力求布置對稱，以增加結果的可比性，便于分析兩個方面。

1.2 應力監(jiān)測

由于頂升過程中線路通行，本次應力監(jiān)測點選取了典型斷面的特征點進行監(jiān)測。判斷梁體頂升過程中內力變化

2 監(jiān)測控制網(wǎng)建設

在幾何變形監(jiān)測中，測量控制網(wǎng)布設是比較關鍵的，即布設為一個高程控制網(wǎng)，一個水平面控制網(wǎng)，兩者布設同時進行，并統(tǒng)一聯(lián)測平差。

2.1 高程控制網(wǎng)設置

工程施工前在施工區(qū)影響范圍兩側50 米外穩(wěn)定區(qū)域上各設置二個垂直位移監(jiān)測基準點，且兩點間距大于20 米，采用獨立高程系，橋面沉降監(jiān)測點和橋下沉降監(jiān)測點分別組網(wǎng)?？刂凭W(wǎng)測量按照二等水準測量規(guī)范要求執(zhí)行，外業(yè)觀測使用Leica DNA03 電子水準儀和等精度的光學水準儀。

沉降基準網(wǎng)外業(yè)測設完成后，對外業(yè)記錄進行檢查，嚴格控制各水準環(huán)閉合差，各項參數(shù)合格后方可進行內業(yè)平差計算。內業(yè)計算高程成果取位至0.01mm。

2.2 水平控制網(wǎng)設置

在橋面頂升區(qū)外穩(wěn)定的位置設置3 個基準點，平面基準點采用強制歸心標。

采用獨立平面左手坐標系，平行于橋面的萊西方向為X 軸方向。四測回測量控制點間角度、距離關系，經(jīng)內業(yè)平差計算出各個控制點坐標，建立平面位移監(jiān)測基準網(wǎng)。

3 主要監(jiān)測部位及要求

3.1 橋梁沉降觀測

在橋墩的承臺上埋設兩個沉降觀測點。

3.2 橋面標高觀測

觀測點布置立面如下，布置每個墩柱中心線與內側防撞墻內邊線交叉點的橋面上，每個橋墩位置設置一個觀測點，觀測點利用沉降觀測釘釘在現(xiàn)有橋面上，也可作為頂升完成后的驗收點。

3.3 箱梁橫向位移監(jiān)測

在每個橋墩或橋臺上沿橫向安裝一只百分表，在箱梁底部安裝一根垂直測桿，測桿垂直偏差不大于2mm，頂升前記取百分表的初值，每一個行程結束記錄一次數(shù)據(jù)，算出該位置橫向偏移量。

3.4 梁體應力監(jiān)測

在三跨連續(xù)梁的邊跨跨中、中跨跨中及反彎點處橋面布置振弦式表面應變計，監(jiān)測頂升過程中梁體應力變化情況。為防止出現(xiàn)某種應變計判斷異常，本次監(jiān)測在振弦應變計旁邊布設了表面應變片進行測試狀態(tài)中應變校核。5 斷面共計30 支應變計，見圖1。

圖1 應變計安裝示意圖

4 頂升工況

根據(jù)頂升設計要求結合現(xiàn)場實際情況，梁體頂升主要時間節(jié)點如下:

表1 頂升主要時間節(jié)點一覽表

5 數(shù)據(jù)分析

5.1 橋臺沉降分析

在整個頂升過程中橋臺發(fā)生累計1～2mm 左右的沉降，無較大突變，小于5mm 報警值。在頂升實施過程中承臺橫向未發(fā)生較大的橫向差異波動，說明鋼支撐牢固穩(wěn)定、受力均勻。頂升過程在監(jiān)測系統(tǒng)幫助下較平穩(wěn)可靠。

5.2 橋面變形分析

由于該橋為斜交橋梁，調坡旋轉式保證中軸線在其投影面內旋轉，這樣每測點的旋轉值不同。沿著里程增大方向從0 號臺、1 號墩、跨中截面、2 號墩、3 號臺處斜截面兩側實際頂升累計變化量見下表2。

表2 頂升各工況數(shù)據(jù)一覽表

通過以上工況0 到工況7 分析可得出以下幾點:

(1)每種工況下，各點頂升量協(xié)調一致，相鄰點、及間隔點位與設計值偏差都在預定控制指標內。由此可以看出PLC 系統(tǒng)與監(jiān)測系統(tǒng)結合發(fā)揮了較明顯的作用。

(2)從工況7 可以判斷雖然最終值與設計值有一定偏差，但偏差較小，基本達到了設計目標值。最終頂升到位后梁體處在較好的姿態(tài)。

(3)頂升過程中也發(fā)現(xiàn)一些不足:雖然上升作業(yè)在多個監(jiān)測系統(tǒng)控制下可以達到精確定位，但每次梁體回落時，由于各支撐接觸面間間隙的累積，導致梁體落實后出現(xiàn)一些誤差。此誤差在允許范圍內。

5.3 應力監(jiān)測

各監(jiān)測點幾天內的應變變化趨勢比較平緩，突變較少，說明整個頂升過程相對比較平穩(wěn)可靠，與變形監(jiān)測結果相印證。雖然歷時曲線趨勢平緩，但前面幾個工況中存在一些小波動，且變化量較小。

6 結語

橋梁頂升過程中的變形和應力實時監(jiān)測是一個復雜的過程，首先對橋梁頂升過程中的受力情況進行定性分析，宏觀上把握關鍵部位的受力變化規(guī)律和橋梁變形可能存在的變化趨勢，制定切實可行的監(jiān)測方案。通過本橋的應用說明本次監(jiān)測方法合理可靠，對本橋的安全頂升起到了很好的保障作用。

［1］天津城建集團.天津市獅子林橋整體抬升成功［J］.天津建設科技，2003(5).

［2］蔣巖峰，林其荃.PLC 液壓整體同步頂升技術在橋梁改造中的運用［J］.施工技術，2007，36(5).

［3］藍戍己.PLC 液壓整體同步頂升技術在橋梁改造中的運用［J］.施工技術，2007，36(5).

［4］尹天軍.高速公路上跨橋整體頂升技術［J］.世界橋梁，2009(1).

［5］諶潤水等.公路舊橋加固技術與實例［M］.2005.