橋梁沉降觀測及其控制技術(shù)分析

■楊澤明 ■江西中昌工程咨詢監(jiān)理有限公司，江西 南昌 330000

針對公路橋梁的工程施工來說，在建成之后，就需要承載很大的車流量，因此，要嚴(yán)格限制橋梁工程墩臺在施工后的沉降量，確保橋梁工程的施工質(zhì)量，對施工后出現(xiàn)的沉降現(xiàn)象的控制，對于橋梁工程來說是一個(gè)難點(diǎn)，本文主要就是針對橋梁沉降方面的觀測及相關(guān)的控制措施進(jìn)行分析。

1 關(guān)于橋梁沉降觀測技術(shù)的相關(guān)分析

通過對橋梁墩臺的觀測過程能夠?qū)蛄旱闹黧w結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的沉降以及傾斜、變位的情況作出很好的監(jiān)測，除了可以提供相關(guān)的橋梁結(jié)構(gòu)受力的狀況以及相關(guān)的內(nèi)力計(jì)算所需的數(shù)據(jù)，還可以對異常情況及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，總結(jié)解決措施，確保橋梁工程可以安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。對于橋梁沉降觀測的主要內(nèi)容主要有:利用對控制網(wǎng)的布設(shè)，依據(jù)相關(guān)的精度需求，依據(jù)施工受力加載的實(shí)際情況，對墩臺基礎(chǔ)施工中定期定點(diǎn)的觀測沉降、變位以及徐變上拱度，將沉降現(xiàn)象控制在施工的過程中，以此來確保橋梁工程施工的質(zhì)量以及運(yùn)行的安全。

針對能夠正常運(yùn)作的大橋所進(jìn)行的定期的沉降觀測，可以對各個(gè)期間觀測的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及分析，結(jié)合橋梁的整體結(jié)構(gòu)以及工程地質(zhì)等相關(guān)的資料，對大橋在正常運(yùn)行狀態(tài)下的沉降值可以算出，通過分析，能夠找出大橋沉降的規(guī)律以及發(fā)展的趨勢，并且可以分析得出大橋出現(xiàn)沉降現(xiàn)象的原因，以此為后期橋梁的運(yùn)行及養(yǎng)護(hù)提供必要的數(shù)據(jù)支持。

1.1 橋梁沉降觀測儀器的選擇及觀測點(diǎn)的布設(shè)

對于橋梁沉降現(xiàn)象的觀測，需要采取精度比較高的經(jīng)緯儀以及水準(zhǔn)儀、、管式的測斜儀等。對于沉降觀測點(diǎn)的布設(shè)，對于沉降觀測所采用的基準(zhǔn)點(diǎn)通過線路對測量中觀測點(diǎn)布設(shè)的精密度進(jìn)行控制，保證控制點(diǎn)之間的間距大概在200 米左右，對于控制點(diǎn)的選擇，一般選擇那些已經(jīng)完成的樁基區(qū)域穩(wěn)定的高程控制點(diǎn)。要依據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)受力以及全線地質(zhì)的實(shí)際情況來對全線的沉降觀測點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)、合理的布設(shè)，依據(jù)沉降觀測的實(shí)際要求，將相符合的沉降觀測標(biāo)志確定下來。在施工的時(shí)候，要依據(jù)設(shè)計(jì)的相關(guān)要求把觀測點(diǎn)準(zhǔn)確的埋設(shè)在設(shè)計(jì)所規(guī)定的位置。

1.2 橋梁沉降觀測的方法選擇

針對橋梁沉降現(xiàn)象觀測的方法的選擇，要采用精密幾何水準(zhǔn)測量的方法對橋梁的沉降觀測工作有效的開展，在進(jìn)行觀測的時(shí)候，要將出現(xiàn)的各種偏差現(xiàn)象控制在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的范圍之內(nèi)。就橋梁沉降現(xiàn)象的觀測周期來講，在橋梁基礎(chǔ)澆筑混凝土處于終凝的狀態(tài)之后，就可以開始初始的觀測，所以，橋梁沉降觀測點(diǎn)的不同，會導(dǎo)致初始的觀測日期有很大的差異。針對橋梁上部結(jié)構(gòu)施工的過程中，對于墩臺的沉降以及變位現(xiàn)象的觀測周期來說，要和橋梁上部結(jié)構(gòu)的加載以及砼的澆筑方案相結(jié)合，從而制定出相符的觀測周期:確保在受荷載的前段時(shí)間，每七天進(jìn)行一次觀測，在橋梁上部結(jié)構(gòu)施工的過程中，要確保每天觀測一次，待橋梁上部的結(jié)構(gòu)竣工以后，墩臺的承受荷載的期間內(nèi)，第一個(gè)要確保每七天對其開展一次觀測，在后期，要做到每三十天觀測一次。如果說在施工的時(shí)候，橋梁基礎(chǔ)出現(xiàn)特殊的情況，比如說:采用架橋機(jī)進(jìn)行架梁的施工、橋梁上部的結(jié)構(gòu)沒有按時(shí)就位等等。那么就要每隔幾個(gè)小時(shí)進(jìn)行一次，確保持續(xù)的進(jìn)行觀測，將觀測的數(shù)據(jù)及時(shí)的提供給相關(guān)人員，確保整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)的安全。依據(jù)觀測得到的數(shù)據(jù)，對于各個(gè)觀測階段出現(xiàn)的沉降量以及最終的沉降量可以準(zhǔn)確的推算出來，還可以獲得推算出現(xiàn)的沉降變移量，把實(shí)際觀測數(shù)據(jù)推算結(jié)果和原有的計(jì)算值之間做以比較。如果對于沉降變移量的推算符合相關(guān)的要求，那么就可以按照原計(jì)劃繼續(xù)施工。一旦所推算的沉降變移量無法滿足相關(guān)的需求時(shí)，就要將沉降滯留期延長，以此來滿足沉降的需求。

2 橋梁沉降控制技術(shù)分析

依據(jù)對橋梁沉降現(xiàn)象的觀測結(jié)果總結(jié)實(shí)施相應(yīng)的措施是確保橋梁安全、穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。從實(shí)際的橋梁沉降現(xiàn)象的觀測來看，針對橋梁沉降現(xiàn)象的有效控制措施如下:

首先，控制橋梁鉆孔樁孔底的沉渣以及泥漿的比重，還要控制混凝土灌注的質(zhì)量。在采取鉆孔的過程中，要盡量避免出現(xiàn)鉆孔傾斜的現(xiàn)象。設(shè)置鉆機(jī)以及鉆孔的過程中，要隨時(shí)進(jìn)行鉆桿垂直度的校核，將傾斜的現(xiàn)象及時(shí)的糾正。針對地基的不均勻以及土層的斜狀、有很大的孤石夾在土層當(dāng)中或者是有其他的硬物夾在土層當(dāng)中的現(xiàn)象，在開始施工之前，就要做好相關(guān)的施工準(zhǔn)備。開展不均勻土層的鉆孔時(shí)，要采用哪些自重比較大且有很大剛度鉆桿的鉆機(jī)，而且需要利用低檔、慢速的方法進(jìn)行鉆進(jìn)。

其次，選擇比較先進(jìn)的檢測樁孔的儀器可以確?？椎馁|(zhì)量。在開展砼的灌注之前，需要利用jjc-1d 型的灌注樁孔徑檢測的系統(tǒng)，針對樁孔的深度以及垂直度和孔徑等進(jìn)行檢測，基本上實(shí)現(xiàn)了全自動以及半自動的檢測，采用這種方法檢測速度很快而且測量的效率比較高、測量的誤差很小、靈活的使用等，將樁孔的質(zhì)量得到有效的保證。

第三，加大對于水下混凝土灌注質(zhì)量的控制。在施工的時(shí)候，采用那些具有很高耐久性的混凝土，所謂混凝土的耐久性主要是在混凝土原料的滲透性比較低、缺陷比較少以及密實(shí)度比較高幾個(gè)方面?；炷恋拿軐?shí)性比較高，有效的提升了混凝土和樁孔周圍的土之間的摩擦力，從而使樁基的總沉降量有效的減小。

第四，控制明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)沉降。針對橋梁基底，要對超挖析十分嚴(yán)格的控制，要清除松動的部分。在利用機(jī)械進(jìn)行開挖的過程中，不可以將橋梁的基底土結(jié)構(gòu)破壞，在高程的設(shè)計(jì)方面，要留有標(biāo)準(zhǔn)要求的厚度通過人工進(jìn)行開挖。對于巖石的地基基坑在開挖的時(shí)候，要采取爆破的開挖方式，但是，在爆破的時(shí)候，要嚴(yán)格控制炸藥的使用量，以此確?；鶐r的完整。加強(qiáng)對地基的承載能力的檢測。一般安排在枯水或者是雨水少的季節(jié)進(jìn)行基坑的挖掘工作，一般都是持續(xù)的進(jìn)行開挖，在基坑的內(nèi)部做好排水的相關(guān)設(shè)施，并且及時(shí)的進(jìn)行澆筑。如果暴露基底的時(shí)間太長的話，那么久要對地基的承載能力做以重新的檢測。在對最下層的基礎(chǔ)施工時(shí)，不需要立模，用混凝土灌注整個(gè)坑。

最后，對于橋梁的徐變上拱度的控制可以利用對預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)間的嚴(yán)格控制來開展，要確?；炷翉?qiáng)度以及彈性模量以及齡期達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求時(shí)再預(yù)加應(yīng)力;要嚴(yán)格的對預(yù)應(yīng)力的施加控制，通常是采取“雙控”的方式，杜絕有超張拉的現(xiàn)象出現(xiàn)。對于箱梁徐變上拱期嚴(yán)格的控制，簡支箱梁要大于2 個(gè)月，預(yù)應(yīng)力的混凝土箱梁要大于6 個(gè)月，在預(yù)定徐變期間內(nèi)徐變上拱沒有穩(wěn)定時(shí)，將徐變上拱期適當(dāng)?shù)难娱L。對混凝土材料的性能以及配合比進(jìn)行嚴(yán)格的控制，以此來確保他的彈性模量大于設(shè)計(jì)值。

3 結(jié)束語

依據(jù)以往的工作實(shí)踐可以知道，通過觀測橋梁的沉降現(xiàn)象，可以對橋梁主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的沉降以及傾斜和變位狀況有效的監(jiān)測，不僅僅可以提供橋梁本身結(jié)構(gòu)的承受荷載的狀況以及對內(nèi)力計(jì)算等提供其所需要的數(shù)據(jù)，還可以通過定期的監(jiān)測，將一些隱蔽的異常情況及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，能夠做到及時(shí)的采取解決措施，確保橋梁能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行，經(jīng)過上述對橋梁沉降的觀測措施以及控制技術(shù)的相關(guān)分析，相信，只有將現(xiàn)代化的技術(shù)很好的運(yùn)用在橋梁的沉降觀測當(dāng)中，那么無疑會帶給我國橋梁事業(yè)的發(fā)展一個(gè)很大的進(jìn)步，推動橋梁能夠更好的為人們的出行提供便利、舒適的條件。

［1］董志學(xué)，李愛民.淺析變形監(jiān)測技術(shù)在橋梁監(jiān)測中的應(yīng)用［J］.測繪，2012(02):118-119.

［2］張志宏，王憲洲.淺析沉降觀測數(shù)據(jù)管理、處理及分析［J］.江西測繪，2010(06):31-33.