李仁剛　張　健　鐘　偉

(1.貴州省水利投資(集團(tuán))有限責(zé)任公司，貴州 貴陽(yáng)　550002；2.貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，貴州 貴陽(yáng)　550081)

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徐家灣連續(xù)剛構(gòu)渡槽充水試驗(yàn)箱梁豎向位移監(jiān)測(cè)

李仁剛1張健1鐘偉2

(1.貴州省水利投資(集團(tuán))有限責(zé)任公司，貴州 貴陽(yáng)550002；2.貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，貴州 貴陽(yáng)550081)

【摘要】經(jīng)過近42天5級(jí)加卸載充水試驗(yàn)監(jiān)測(cè)表明，徐家灣渡槽箱梁豎向位移與設(shè)計(jì)理論值一致，渡槽施工質(zhì)量良好，結(jié)構(gòu)安全。為黔中水利樞紐一期工程草地坡等3座連續(xù)剛構(gòu)渡槽的充水提供參考。

【關(guān)鍵詞】連續(xù)剛構(gòu)渡槽； 充水試驗(yàn)； 豎向位移

為了檢驗(yàn)徐家灣連續(xù)剛構(gòu)渡槽箱梁、墩柱和基礎(chǔ)的施工質(zhì)量和性能，以及結(jié)構(gòu)的應(yīng)力情況、變形情況、實(shí)際承載能力和工作狀態(tài)等，決定對(duì)95.95m+2×180m+95.95m(共551.9m)連續(xù)剛構(gòu)部分箱梁進(jìn)行充水試驗(yàn)，并通過埋設(shè)的鋼筋計(jì)、應(yīng)變計(jì)和位移觀測(cè)點(diǎn)對(duì)剛構(gòu)渡槽的應(yīng)力、位移等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，本文就重點(diǎn)關(guān)注的箱梁豎向位移進(jìn)行分析。

1工程概況

徐家灣渡槽[1]位于貴州省六枝特區(qū)巖腳鎮(zhèn)草原村與龍場(chǎng)鄉(xiāng)祠塘邊村交界，橫跨新橋小河，處于總干19+585.812～20+572.812，渡槽全長(zhǎng)為987.0m。渡槽采用(7.01+11×15)m鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁+(95.95+2×180+95.95)m連續(xù)剛構(gòu)箱梁+(2×50)m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁+(10×15)m鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁+13.09m出口漸變段，縱坡1/1500。設(shè)計(jì)流量20.942m3/s，設(shè)計(jì)水深2.423m；加大流量24.701m3/s，加大水深2.751m。

2充水試驗(yàn)要求

2.1充水試驗(yàn)要求

從渡槽下方的新橋小河提水進(jìn)入槽殼充水，充水試驗(yàn)采用5級(jí)加載：第1級(jí)為1/4設(shè)計(jì)流量荷載水位；第2級(jí)為1/2設(shè)計(jì)流量荷載水位；第3級(jí)為3/4設(shè)計(jì)流量荷載水位；第4級(jí)為設(shè)計(jì)流量荷載水位；第5級(jí)為加大流量荷載水位，各級(jí)充水流量、水位、水量見下表。

各級(jí)充水試驗(yàn)充水特性統(tǒng)計(jì)表

根據(jù)設(shè)計(jì)技術(shù)要求，各級(jí)充水水位上升變幅應(yīng)控制在0.35m/d以內(nèi)，每級(jí)加載應(yīng)在2d內(nèi)完成；各級(jí)充水應(yīng)靜停3d以上[2]，便于結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)變形、缺陷排查及安全監(jiān)測(cè)。

2.2監(jiān)測(cè)儀器布置

根據(jù)監(jiān)測(cè)要求，在左右邊跨端點(diǎn)、四分點(diǎn)、二分點(diǎn)，左右中跨端點(diǎn)、2個(gè)四分點(diǎn)、二分點(diǎn)共15個(gè)斷面頂端設(shè)置豎向位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)，采用全站儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)，儀器布置見圖1。

圖1　徐家灣連續(xù)剛構(gòu)渡槽豎向位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布置

2.3監(jiān)測(cè)頻次

在每級(jí)第1d充水結(jié)束時(shí)監(jiān)測(cè)1次，第2d充水結(jié)束時(shí)監(jiān)測(cè)1次，每級(jí)充水共監(jiān)測(cè)2次。每級(jí)充水達(dá)到加載水位后，靜停期每天早晨監(jiān)測(cè)1次，并結(jié)合充水過程的需要適時(shí)進(jìn)行加密監(jiān)測(cè)。

3豎向位移監(jiān)測(cè)成果

3.1第1級(jí)充水監(jiān)測(cè)成果

2015年12月9日6時(shí)20分進(jìn)行了試抽水，檢驗(yàn)相關(guān)抽水設(shè)施的性能。第1級(jí)充水于12月15日11時(shí)00分開始，至17時(shí)00分停止當(dāng)日充水；12月16日6時(shí)00分開始充水，12時(shí)50分充水達(dá)到一級(jí)荷載，并按設(shè)計(jì)要求靜停3d進(jìn)行監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明渡槽的最大豎向位移發(fā)生在右次中跨跨中[3]，位移值9.5mm小于設(shè)計(jì)計(jì)算的理論值14.2mm，結(jié)構(gòu)安全(見圖2)。

3.2第2級(jí)充水監(jiān)測(cè)成果

第2級(jí)充水于2015年12月22日6時(shí)00分開始，持續(xù)至16時(shí)30分停止當(dāng)日充水；12月23日4時(shí)00分開始充水至13時(shí)20分達(dá)到二級(jí)荷載，并靜停2d進(jìn)行監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明渡槽的最大豎向位移發(fā)生在右次中跨跨中，位移值25.35mm約大于設(shè)計(jì)計(jì)算的理論值23.8mm，結(jié)構(gòu)安全(見圖3)。

圖2　第一級(jí)充水箱梁豎向位移監(jiān)測(cè)成果

圖3　第二級(jí)充水箱梁豎向位移監(jiān)測(cè)成果

3.3第3級(jí)充水監(jiān)測(cè)成果

第3級(jí)充水于2015年12月26日9時(shí)00分開始，持續(xù)至16時(shí)00分停止當(dāng)日充水；12月27日5時(shí)00分開始充水至13時(shí)15分達(dá)到三級(jí)荷載，并靜停2d進(jìn)行監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明渡槽的最大豎向位移發(fā)生在右次中跨跨中，位移值33.5mm約大于設(shè)計(jì)計(jì)算的理論值33.4mm，結(jié)構(gòu)安全(見圖4)。

圖4　第三級(jí)充水箱梁豎向位移監(jiān)測(cè)成果

3.4第4級(jí)充水監(jiān)測(cè)成果

第4級(jí)充水于2016年1月7日5時(shí)00分開始，持續(xù)至15時(shí)40分達(dá)到四級(jí)荷載，并靜停2d進(jìn)行監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明渡槽的最大豎向位移發(fā)生在右次中跨跨中，位移值39.0mm約小于設(shè)計(jì)計(jì)算的理論值39.5mm，結(jié)構(gòu)安全(見圖5)。

圖5　第四級(jí)充水箱梁豎向位移監(jiān)測(cè)成果

3.5第5級(jí)充水監(jiān)測(cè)成果

第5級(jí)充水于2016年1月14日5時(shí)00分開始，持續(xù)至12時(shí)45分達(dá)到五級(jí)荷載，由于渡槽移位量一直不收斂，經(jīng)討論決定延長(zhǎng)靜停時(shí)間進(jìn)行監(jiān)測(cè)，靜停時(shí)間達(dá)5d。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明渡槽的最大豎向位移發(fā)生在右次中跨跨中，位移值48.4mm約大于設(shè)計(jì)計(jì)算的理論值44.8mm，結(jié)構(gòu)安全(見圖6)。

圖6　第五級(jí)充水箱梁豎向位移監(jiān)測(cè)成果

4結(jié)論

徐家灣渡槽借鑒交通行業(yè)的高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋梁，并通過上箱過水的上下雙箱新型結(jié)構(gòu)。通過近42天5級(jí)加卸載充水試驗(yàn)箱梁豎向位移監(jiān)測(cè)表明：?渡槽箱梁豎向位移與設(shè)計(jì)理論值一致，施工質(zhì)量良好，結(jié)構(gòu)安全；?隨著充水量的增加，箱梁豎向位移量逐漸增大，最大位移發(fā)生在大跨跨中位置；?充水完成后靜停一定時(shí)間豎向位移量最大，隨后位移量逐漸收斂至穩(wěn)定值；?達(dá)到最大充水量后，渡槽豎向位移收斂時(shí)間較長(zhǎng)，該工程達(dá)5d。

參考文獻(xiàn)

[1]向國(guó)興，徐江.徐家灣高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)渡槽初步研究[J].中國(guó)農(nóng)村水利水電，2011(7)：91-95.

[2]陳曉光，馬慧敏.南水北調(diào)中線沙河渡槽工程充水試驗(yàn)方案淺析 [J].河南水利與南水北調(diào)，2014(15)：35-36.

[3]郭志剛.沙河渡槽充水試驗(yàn)變形監(jiān)測(cè)淺析[J].河南水利與南水北調(diào)，2012 (18)：86-87.

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

中圖分類號(hào)：TV672+.3

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號(hào)：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