石永明

（廣東縱橫工程檢測(cè)有限公司，廣東 佛山 528000）

1 工程概況

文華北路北延線（海八路—廣佛新干線）建設(shè)工程位于佛山市南海區(qū)， 瀝桂大橋主橋?yàn)?20 m+160 m 獨(dú)塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，邊主跨比為0.75，全長(zhǎng)280 m。

主橋上部結(jié)構(gòu)采用扁平箱形預(yù)應(yīng)力混凝土主梁， 箱梁采用C55 混凝土。 箱梁全寬42.0 m，單箱三室。 箱梁中心線處梁高3.0m，箱梁橫坡由腹板高度調(diào)整，中底板保持水平，邊底板傾斜，頂板設(shè)2%對(duì)稱橫坡[1]。

橋塔采用異型倒Y 形橋塔， 包括上塔柱、 中塔柱和下塔柱，采用C50 混凝土。 橋塔全高99.074 m，其中，上塔柱高37.235 m，中塔柱高47.826 m，下塔柱高14.012 m。 主橋?yàn)殡p索面斜拉橋，斜拉索在梁上錨固于箱梁兩側(cè)橫肋的邊緣位置。主塔兩側(cè)各分布24 對(duì)，全橋共48 對(duì)，96 根斜拉索。

瀝桂大橋主橋主跨合龍后進(jìn)行二次調(diào)整斜拉索張拉力施工，通過(guò)調(diào)整斜拉索張拉力使橋梁各斜拉索索力達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)值。依據(jù)各施工階段索力、主梁應(yīng)力和位移、主塔偏位實(shí)測(cè)值及設(shè)計(jì)索力目標(biāo)值，使用仿真模型計(jì)算，確定二次調(diào)整斜拉索的張拉力。

2 二次調(diào)索方案

2.1 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)索施工流程

1）參建各方在索力調(diào)整施工前召開協(xié)調(diào)會(huì)，監(jiān)控方提供索力調(diào)整指令， 明確準(zhǔn)備調(diào)整的斜拉索順序及斜拉索張拉力值，設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理方確認(rèn)無(wú)誤并簽收指令后開展調(diào)索作業(yè)。

2）現(xiàn)場(chǎng)調(diào)索施工實(shí)施前，記錄張拉設(shè)備初始讀數(shù)、大氣溫度等初始參數(shù)，施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)調(diào)索前斜拉索索力、橋面線形。

3）現(xiàn)場(chǎng)斜拉索預(yù)張拉（或放松）一個(gè)力值（具體數(shù)值以現(xiàn)場(chǎng)油表讀數(shù)為準(zhǔn)），并持荷10 min，待油表讀數(shù)穩(wěn)定后，利用索力動(dòng)測(cè)儀讀取索力值， 將油表計(jì)算張拉力變化量與索力動(dòng)測(cè)儀測(cè)試結(jié)果變化情況進(jìn)行對(duì)比， 根據(jù)實(shí)際張拉力校核索力動(dòng)測(cè)儀各項(xiàng)參數(shù)， 確保實(shí)際張拉變化值與索力動(dòng)測(cè)儀測(cè)試變化值基本一致（誤差小于5%）。

4）調(diào)索順序：由主塔向兩側(cè)依序調(diào)索，4 根一組，對(duì)稱張拉，部分單根調(diào)索，同一對(duì)索先調(diào)偏差較大的斜拉索，后調(diào)調(diào)偏差較小的斜拉索，最終達(dá)到一致。

5）索力調(diào)整至指定值并與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)索力值基本一致（誤差小于5%），左右兩側(cè)對(duì)稱位置索力局部調(diào)整至一致，誤差不大于2%后，結(jié)束該斜拉索索力調(diào)整施工，將油表讀數(shù)、引伸量記錄以及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量關(guān)鍵斜拉索索力及相應(yīng)橋面高程記錄存檔。

6）重復(fù)以上各流程，開展后續(xù)斜拉索索力調(diào)整施工。

7）全橋調(diào)索施工完成72 h 后，對(duì)全橋索力及橋面高程進(jìn)行測(cè)量， 明確索力重分配規(guī)律及橋面高程變化是否與理論計(jì)算趨勢(shì)一致，如出現(xiàn)較大差異應(yīng)對(duì)引起誤差的原因進(jìn)行分析。

2.2 調(diào)索施工注意事項(xiàng)

1）調(diào)索建議在無(wú)日照、溫度穩(wěn)定的條件下進(jìn)行，建議在夜間進(jìn)行調(diào)索工作，以減小溫度、日照等對(duì)斜拉橋索力、線形、應(yīng)力的影響。

2）施工方應(yīng)調(diào)配足夠的張拉設(shè)備以及技術(shù)人員，確?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)索施工有序開展，現(xiàn)場(chǎng)索力調(diào)整施工過(guò)程嚴(yán)禁單側(cè)張拉，杜絕因單側(cè)調(diào)索過(guò)大引起主梁扭轉(zhuǎn)，引起橋梁病害的發(fā)生。

3）施工方應(yīng)提前對(duì)張拉千斤頂以及油表進(jìn)行檢修和標(biāo)定，減小讀數(shù)誤差，確保索力調(diào)整數(shù)值精度；調(diào)索施工期間應(yīng)記錄各斜拉索調(diào)索施工的時(shí)間、氣溫、張拉力以及引伸量并妥善保管，便于現(xiàn)場(chǎng)校核索力調(diào)整結(jié)果。

4）施工監(jiān)控方應(yīng)對(duì)索力動(dòng)測(cè)儀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定，對(duì)索力相關(guān)計(jì)算參數(shù)進(jìn)行復(fù)核， 做好現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)力監(jiān)測(cè)儀器的校準(zhǔn)和初始數(shù)據(jù)記錄工作，便于現(xiàn)場(chǎng)校核工作開展。

5）監(jiān)理方應(yīng)協(xié)調(diào)各參與方開展橋面線形聯(lián)測(cè)工作，監(jiān)督施工機(jī)具完成檢定工作以及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)索施工開展。

2.3 二次調(diào)索順序、張拉力及效應(yīng)

二次調(diào)索施工內(nèi)容為：對(duì)全橋斜拉索索力進(jìn)行調(diào)整。 調(diào)索原則：對(duì)稱同步分級(jí)張拉。調(diào)索順序?yàn)?#索～24#索。調(diào)索過(guò)程中每一根斜拉索調(diào)整后，對(duì)主梁位移、全橋索力、全橋應(yīng)力、主塔塔頂偏位、各墩反力進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

2.4 二次調(diào)索完成后理論索力對(duì)比

通過(guò)二次索力調(diào)整預(yù)計(jì)索力值與設(shè)計(jì)提供的未鋪裝前的索力對(duì)比，全橋索力預(yù)計(jì)索力值與設(shè)計(jì)提供索力值差值不超0.28%。

3 調(diào)索施工期間的監(jiān)測(cè)工作

為確保調(diào)索施工過(guò)程安全， 加強(qiáng)對(duì)調(diào)索施工過(guò)程中主梁變形、梁體應(yīng)力、索力變化等參數(shù)的監(jiān)控量測(cè)，在調(diào)索施工過(guò)程中應(yīng)采取以下監(jiān)測(cè)措施。

3.1 結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)

結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)包括主梁變形監(jiān)測(cè)、主塔偏位監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)頻率為每次張拉斜拉索施工后及下一對(duì)斜拉索索力調(diào)整施工前。

主梁變形監(jiān)測(cè)的主要工作內(nèi)容為在每一對(duì)斜拉索調(diào)索施工前。 從理論計(jì)算模型中計(jì)算出該施工階段各梁段產(chǎn)生的變形值，找出主梁變形規(guī)律，在斜拉索調(diào)索施工前對(duì)橋面線形進(jìn)行測(cè)量，并在調(diào)索施工過(guò)程中，對(duì)理論計(jì)算變形值較大的測(cè)點(diǎn)根據(jù)調(diào)索施工工況進(jìn)行跟蹤測(cè)量， 現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)梁體實(shí)際變形規(guī)律是否與理論分析結(jié)果一致。 如實(shí)測(cè)變形值與理論分析變形值差異較大（去除測(cè)量誤差以后差異超過(guò)1 cm 或者變形趨勢(shì)相反），應(yīng)停止調(diào)索施工，結(jié)合索力、梁體應(yīng)力等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析原因，找出影響變形監(jiān)測(cè)的因素后方可繼續(xù)施工。 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果以橋面線形測(cè)量結(jié)果為主，應(yīng)力及塔偏位數(shù)據(jù)為輔。 全橋調(diào)索施工完成72 h 后，對(duì)全橋索力及橋面高程進(jìn)行測(cè)量，明確索力重分配規(guī)律及橋面高程變化是否與理論計(jì)算趨勢(shì)一致，如出現(xiàn)較大差異應(yīng)對(duì)引起誤差的原因進(jìn)行分析。

3.2 主塔偏位監(jiān)測(cè)

主塔偏位監(jiān)測(cè)的主要工作內(nèi)容為在理論分析模型中找出索力調(diào)整對(duì)主塔偏位的影響， 在調(diào)索過(guò)程中對(duì)索塔實(shí)際偏位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保結(jié)構(gòu)安全。 在調(diào)索施工前，對(duì)索塔頂面設(shè)置的測(cè)點(diǎn)采用全站儀進(jìn)行坐標(biāo)測(cè)量， 調(diào)索施工期間及調(diào)索結(jié)束后對(duì)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行復(fù)測(cè)，計(jì)算確定索塔變形方向及變形量，并與理論分析結(jié)果進(jìn)行比較， 主塔偏位相對(duì)于控制值之間的誤差（±10 mm），若超限應(yīng)及時(shí)查明原因，確保調(diào)索施工安全。

3.3 梁體應(yīng)力監(jiān)測(cè)

為保證調(diào)索施工期間主梁受力安全， 在調(diào)索施工期間監(jiān)測(cè)梁體應(yīng)力變化。 在每一對(duì)斜拉索調(diào)索施工前，從理論計(jì)算模型中計(jì)算出該施工階段關(guān)鍵梁段產(chǎn)生的應(yīng)力變化值， 在斜拉索調(diào)索施工過(guò)程中對(duì)各應(yīng)變計(jì)讀數(shù)進(jìn)行量測(cè)，并及時(shí)計(jì)算出換算應(yīng)力，與理論計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比，現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)梁體實(shí)際應(yīng)力變化是否與理論分析結(jié)果一致。如實(shí)測(cè)應(yīng)力變化值與理論分析結(jié)果差異過(guò)大，應(yīng)立刻停止調(diào)索施工，結(jié)合索力、橋面線形等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析原因，找出影響應(yīng)力監(jiān)測(cè)結(jié)果的因素后方可繼續(xù)施工。

主梁根據(jù)彎矩包絡(luò)圖選擇5 個(gè)關(guān)鍵應(yīng)力監(jiān)測(cè)斷面分別測(cè)量其應(yīng)力，5 個(gè)斷面分別為主梁根部截面、 主跨1/4 截面、1/2跨截面和次邊跨主跨1/2 截面[3]。

3.4 主梁裂縫監(jiān)測(cè)

主梁裂縫監(jiān)測(cè)內(nèi)容：觀測(cè)主梁已出現(xiàn)裂縫的變化；觀測(cè)新增裂縫。

監(jiān)測(cè)范圍是在第N 組斜拉索張拉完成后， 對(duì)下列區(qū)域進(jìn)行裂縫觀測(cè)：（1） 主梁0#塊；（2） 第N-1 號(hào)索、 第N 號(hào)索、第N+1 號(hào)索之間的主梁。

3.5 斜拉索索力監(jiān)測(cè)

為保證調(diào)索施工調(diào)整的索力達(dá)到預(yù)設(shè)值， 改善主梁應(yīng)力狀況以及橋面線形，在斜拉索索力調(diào)整過(guò)程中，對(duì)斜拉索索力進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，在調(diào)整索力過(guò)程中，以千斤頂張拉力為主，索力儀測(cè)試數(shù)據(jù)輔助校核。 在斜拉索索力調(diào)整前，參建各方需對(duì)準(zhǔn)備調(diào)整的斜拉索索力調(diào)整值進(jìn)行仔細(xì)核對(duì)， 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整索力目標(biāo)值確認(rèn)無(wú)誤后方可施工。

調(diào)索正式開始前，施工單位應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)斜拉索預(yù)張拉（或放松）一個(gè)力值（具體數(shù)值以現(xiàn)場(chǎng)油表讀數(shù)為準(zhǔn)），利用索力動(dòng)測(cè)儀讀取索力值， 將油表計(jì)算張拉力變化量與索力動(dòng)測(cè)儀測(cè)試結(jié)果變化情況進(jìn)行對(duì)比， 根據(jù)實(shí)際張拉力校核索力動(dòng)測(cè)儀各項(xiàng)參數(shù)， 確保實(shí)際張拉變化值與索力動(dòng)測(cè)儀測(cè)試變化值基本一致（誤差小于5%）。施工過(guò)程以施工方的千斤頂處油表讀數(shù)以及斜拉索引申量變化值為索力調(diào)整主控指標(biāo)， 采用索力動(dòng)測(cè)儀對(duì)斜拉索索力進(jìn)行全程校核，索力調(diào)整到預(yù)設(shè)值，施工、監(jiān)理、監(jiān)測(cè)3 方共同核對(duì)無(wú)誤后終止調(diào)索施工。 每對(duì)斜拉索調(diào)索施工結(jié)束后， 由監(jiān)測(cè)方對(duì)被張拉索及其相鄰斜拉索索力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，將監(jiān)測(cè)結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比對(duì)分析，確保索力變化趨勢(shì)正確，數(shù)值偏差較小后開展下一階段調(diào)索施工。

全橋調(diào)索施工結(jié)束后，由監(jiān)測(cè)方對(duì)全橋索力進(jìn)行復(fù)測(cè)，將復(fù)測(cè)結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比對(duì)分析，確保索力接近目標(biāo)值[3]。

4 監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)分析

4.1 線形比較

二次調(diào)索施工完成后對(duì)瀝桂大橋全橋橋面標(biāo)高進(jìn)行測(cè)試，選擇測(cè)點(diǎn)為2#測(cè)點(diǎn)、8#測(cè)點(diǎn)，瀝桂大橋主跨受斜拉索張拉影響整體上撓變化趨勢(shì)見圖1，并與調(diào)索前測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，橋梁高程受斜拉索張拉影響整體上撓，變化趨勢(shì)基本與理論計(jì)算相符。

圖1 瀝桂大橋主跨受斜拉索張拉影響整體上撓變化趨勢(shì)

4.2 索力數(shù)據(jù)分析

對(duì)瀝桂大橋斜拉索索力進(jìn)行測(cè)試，選擇全橋索力，瀝桂大橋主跨左側(cè)斜拉索索力變化趨勢(shì)見圖2，并與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，索力變化不超7%。

圖2 瀝桂大橋主跨左側(cè)斜拉索索力變化趨勢(shì)

4.3 主塔偏位測(cè)試

二次調(diào)索結(jié)束后對(duì)瀝桂大橋主塔偏位進(jìn)行測(cè)試， 選擇本橋所有索力，并與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，調(diào)索過(guò)程中主塔偏位變化趨勢(shì)與理論計(jì)算相符。 主塔偏位累計(jì)位移44.8 mm（向邊跨側(cè)位移）。

4.4 應(yīng)力測(cè)試結(jié)果

二次調(diào)索結(jié)束后對(duì)瀝桂大橋應(yīng)力進(jìn)行測(cè)試， 選擇本橋部分應(yīng)力測(cè)點(diǎn)，調(diào)索過(guò)程中主梁應(yīng)力變化趨勢(shì)與理論計(jì)算相符，主梁根部頂板壓應(yīng)力增大，頂板壓應(yīng)力減??；主梁跨中截面頂板壓應(yīng)力減小，底板壓應(yīng)力增加[4]。

5 結(jié)論

（1）本橋施工過(guò)程的調(diào)索索力值嚴(yán)格的控制，相關(guān)參數(shù)監(jiān)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確，從而確保了調(diào)索施工過(guò)程的安全、結(jié)果可靠，為后續(xù)施工提供有利條件， 也為橋梁結(jié)構(gòu)健康運(yùn)營(yíng)提供了基本保障。 （2）對(duì)于在橋面系施工前，成橋索力與設(shè)計(jì)要求值存在一定差異的斜拉橋，橋面系施工的索力調(diào)整是有必要的。 （3）從實(shí)際監(jiān)控成果來(lái)看，依據(jù)斜拉橋?qū)嶋H狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行模擬分析，橋梁調(diào)索過(guò)程中實(shí)際狀態(tài)參數(shù)與模擬分析結(jié)果偏差較小。 本橋通過(guò)二次索力調(diào)整達(dá)到了設(shè)計(jì)要求的成橋狀態(tài)。